Ag HNO3 loãng: phương trình và hiện tượng phản ứng

Trả lời nhanh

Phương trình: 3Ag + 4HNO₃ (loãng) → 3AgNO₃ + NO↑ + 2H₂O. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường. Hiện tượng: kim loại bạc tan dần, dung dịch không màu, có khí không màu thoát ra, gặp không khí hoá nâu đỏ. HNO₃ vừa là chất oxi hoá vừa tạo môi trường tạo muối.

1. Phương trình phản ứng

3Ag + 4HNO₃ (loãng) → 3AgNO₃ + NO↑ + 2H₂O

Phương trình ion thu gọn: 3Ag + 4H⁺ + NO₃⁻ → 3Ag⁺ + NO↑ + 2H₂O

Điều kiện: nhiệt độ thường; đun nhẹ sẽ làm phản ứng nhanh hơn.
Loại phản ứng: oxi hoá – khử, kim loại tác dụng axit có tính oxi hoá mạnh.

2. Cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron

Xác định số oxi hoá thay đổi: Ag từ 0 lên +1; N từ +5 xuống +2 (trong NO).
Viết các quá trình:
Ag → Ag⁺ + 1e (nhân 3)
N⁺⁵ + 3e → N⁺² (nhân 1)
Đặt hệ số: 3Ag và 1NO; từ đó có 3AgNO₃.
Số N: 3 (trong muối) + 1 (trong NO) = 4, nên cần 4HNO₃.
Cân bằng H và O: 4 H tạo 2H₂O. Kiểm tra O: vế trái 12, vế phải 9 + 1 + 2 = 12. Đã cân bằng.

Trong 4 phân tử HNO₃, chỉ có 1 phân tử bị khử thành NO, 3 phân tử còn lại đóng vai trò môi trường (tạo muối nitrat). Vì vậy HNO₃ vừa là chất oxi hoá vừa là môi trường.

3. Hiện tượng nhận biết

Miếng (hoặc bột) bạc tan dần.
Dung dịch thu được không màu (chứa AgNO₃).
Có bọt khí không màu thoát ra; khi tiếp xúc với không khí, khí hoá nâu đỏ do phản ứng: 2NO + O₂ → 2NO₂.

4. So sánh HNO₃ loãng và HNO₃ đặc với bạc

Tiêu chí	HNO₃ loãng	HNO₃ đặc
Phương trình	3Ag + 4HNO₃ → 3AgNO₃ + NO↑ + 2H₂O	Ag + 2HNO₃ → AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O
Sản phẩm khử	NO (không màu, hoá nâu trong không khí)	NO₂ (nâu đỏ ngay)
Lượng axit cho 1 mol Ag	4/3 mol	2 mol

Mẹo: loãng cho NO, đặc cho NO₂. Cả hai đều không cho H₂ vì tính oxi hoá do ion nitrat (N⁺⁵) chứ không phải H⁺.

5. Bạc còn tan trong axit nào?

Ag không tan trong HCl và H₂SO₄ loãng, vì đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hoá học và các axit này không có tính oxi hoá mạnh.
Ag tan trong H₂SO₄ đặc nóng: 2Ag + 2H₂SO₄ (đặc, nóng) → Ag₂SO₄ + SO₂↑ + 2H₂O.

6. Ứng dụng

Phản ứng này dùng để điều chế bạc nitrat từ bạc kim loại. Bạc nitrat là chất rắn tan tốt trong nước, được dùng làm thuốc thử nhận biết ion halogenua (tạo kết tủa AgCl trắng, AgBr vàng nhạt, AgI vàng), và trong phản ứng tráng bạc. Dung dịch AgNO₃ nên đựng trong chai tối màu vì kém bền dưới ánh sáng.

7. Bài tập có lời giải

Bài 1. Cho 32,4 gam Ag tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO₃ loãng. Tính số mol HNO₃ phản ứng, thể tích NO (điều kiện chuẩn, 24,79 L/mol) và khối lượng AgNO₃ tạo thành.

n_Ag = 32,4/108 = 0,3 mol.
Theo phương trình: n_HNO3 = 0,3·4/3 = 0,4 mol; n_NO = 0,3/3 = 0,1 mol; n_AgNO3 = 0,3 mol.
V_NO = 0,1·24,79 ≈ 2,48 lít.
m_AgNO3 = 0,3·170 = 51 gam.

Bài 2. Hoà tan hết m gam Ag trong HNO₃ loãng thu được 1,2395 lít NO (điều kiện chuẩn). Tính m.

n_NO = 1,2395/24,79 = 0,05 mol.
Bảo toàn electron: n_Ag = 3·n_NO = 0,15 mol.
m = 0,15·108 = 16,2 gam.

Bài 3. Cần bao nhiêu mL dung dịch HNO₃ 2M để hoà tan hết 32,4 gam Ag (sản phẩm khử là NO)?
Đáp án: n_HNO3 = 0,4 mol, V = 0,4/2 = 0,2 lít = 200 mL.

8. Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm khí là H₂ (sai, HNO₃ không giải phóng hiđro với kim loại).
Nhầm hệ số 3Ag với 4HNO₃ (hay đảo lại thành 4Ag, 3HNO₃).
Quên rằng chỉ 1/4 lượng HNO₃ bị khử; 3/4 còn lại tạo muối.

Mẹo nhớ: “Ba Ag – bốn HNO₃ – ba AgNO₃ – một NO – hai nước”, đọc to một lần là nhớ.

Câu hỏi thường gặp

Phương trình Ag tác dụng với HNO3 loãng là gì?

3Ag + 4HNO3 (loãng) → 3AgNO3 + NO + 2H2O; phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường.

Hiện tượng khi cho Ag vào HNO3 loãng là gì?

Bạc tan dần, dung dịch không màu, có khí không màu thoát ra rồi hoá nâu đỏ trong không khí do NO bị oxi hoá thành NO2.

Khác nhau giữa Ag + HNO3 loãng và Ag + HNO3 đặc?

HNO3 loãng cho khí NO không màu (hoá nâu trong không khí), HNO3 đặc cho khí NO2 màu nâu đỏ ngay; hệ số phản ứng cũng khác.