Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:

Phương trình Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học

                    Mg + 4HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Cách lập phương trình hóa học:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:

$\stackrel{0}{Mg}+H\stackrel{+5}{N}{O}_3\to \stackrel{+2}{Mg}{\left(N{O}_3\right)}_2+\stackrel{+4}{N}{O}_2+H_{2}O$

Chất khử: Mg; chất oxi hóa: HNO₃ đặc.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

- Quá trình oxi hóa: $\stackrel{0}{Mg}\to \stackrel{+2}{Mg}\text{+ 2e}$

- Quá trình khử: $\stackrel{+5}{N}+e\to \stackrel{+4}{N}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

$\begin{array}{c}1\times \\ 2\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Mg}\to \stackrel{+2}{Mg}+2e\\ \stackrel{+5}{N}+e\to \stackrel{+4}{N}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

Mg + 4HNO₃ đặc → Mg(NO₃)₂+ 2NO₂ + 2H₂O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Lá magie Mg tan dần trong dung dịch axit HNO_3đặc và sinh ra khí có màu nâu đỏ

3. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ thường

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

a. Bản chất của Mg (Magie)

- Trong phản ứng trên Mg là chất khử.

- Mg là chất khử mạnh tác dụng với axit HCl, HNO₃, H₂SO₄,..

b. Bản chất của HNO₃ (Axit nitric)

- Trong phản ứng trên HNO₃ là chất oxi hoá.

- Đây là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ.

5. Tính chất hóa học

5.1. Tính chất hóa học của Mg

- Magie là chất khử mạnh:

Mg → Mg²⁺ + 2e

a. Tác dụng với phi kim

Lưu ý:

- Do Mg có ái lực lớn với oxi: 2Mg + CO₂ → MgO. Vì vậy không dùng tuyết cacbonic để dập tắt đám cháy Mg.

b. Tác dụng với axit

- Với dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng:

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

- Với dung dịch HNO₃:

4Mg + 10 HNO₃ → 4 Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3 H₂O

c. Tác dụng với nước

- Ở nhiệt độ thường, Mg hầu như không tác dụng với nước. Mg phản ứng chậm với nước nóng (do tạo thành hidroxit khó tan).

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂

5.2. Tính chất hóa học của HNO3

a. Axit nitric là một trong những axit mạnh nhất:

Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit mạnh nhất.  Đây là một axit khan – một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ với hằng số cân bằng axit (pKa) = -2.

Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ và NO3- trong dung dịch loãng. Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.

HNO3 có tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat. 

Ví dụ: 

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

CaCO3 + 2HNO3  → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Ba(OH)2 + 2HNO3  → Ba(NO3)2 + 2H2O

Axit nitric tác dụng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

Ví dụ:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2

b. Axit nitric có tính oxi hóa:

Axit nitric cũng là 1 trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, phụ thuộc vào nồng độ axit mạnh hay yếu của chất khử. Cùng tìm hiểu tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:

Một là,Tác dụng với kim loại

Hai là, Tác dụng với phi kim 

Ba là, Tác dụng với hợp chất

Tác dụng với kim loại

Axit nitric có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu (Cu, Ag)…, ngoại trừ Pt và Au. Lúc này, kim loại bị oxi hóa đến mức cao nhất. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là NO2(+4) đối với HNO3 đặc và NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp màng oxit bền được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Đây cũng là lý do bình nhôm hoặc sắt được dùng để đựng HNO3 đặc.

Phương trình phản ứng:

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Ví dụ: 

Cu + 4HNO3 đặc  → Cu(NO3)2 + 2NO2(↑) + 2H2O

3Cu + 8HNO3 loãng  → 3Cu(NO3)2 + 2NO (↑) + 4H2O

Tác dụng với phi kim

Khi được đun nóng, HNO3 đặc có khả năng oxi hóa được các phi kim như S, C, P… (các nguyên tố á kim, ngoại trừ halogen và silic). Sản phẩm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) và oxit nito (với axit loãng và nước).

Ví dụ: 

S + 6HNO3 đặc → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

Tác dụng với hợp chất

Là một trong những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa – phá hủy nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,… đều bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Vì vậy, sẽ vô cùng nguy hiểm nếu để axit nitric (HNO3) tiếp xúc với cơ thể người.

Ví dụ: 

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓)  + 8NO2 + 4H2O

HNO3 hòa tan Ag3PO4, không tác dụng với HgS.

6. Cách thực hiện phản ứng

- Cho vào ống nghiệm 1,2 lá magie, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch HNO₃ đặc

7. Bạn có biết

Axit nitric tác dụng với kim loại trừ Au và Pt tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như NO₂, NO, N₂O ,N₂, NH₄NO₃

Sản phẩm khử của N⁺⁵ sinh ra tùy thuộc vào độ mạnh yếu của kim loại và nồng độ của dung dịch axit, thông thường thì:

Dung dịch HNO₃ đặc tác dụng với kim loại → NO₂;

Dung dịch HNO₃ loãng tác dụng với kim loại khử yếu (như: Cu, Pb, Ag,..) → NO;

Dung dịch HNO₃ loãng tác dụng với kim loại mạnh (như: Al, Mg, Zn,...) thì N bị khử xuống mức

càng sâu → (N₂, N₂O, NH₄NO₃).

Cách phân biệt các khí sản phẩm sinh ra

• N₂O là khí gây cười
• N₂ không duy trì sự sống, sự cháy
• NO₂ có màu nâu đỏ
• NO khí không màu nhưng bị oxit hóa thành NO₂ màu nâu đỏ

NH₄NO₃ không sinh ra ở dạng khí, khi cho kiềm vào kim loại thấy có mùi khai amoniac NH₃

NH₄NO₃ + NaOH → NaNO₃ + NH₃ + H₂O

8. Bài tập liên quan

9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Magie (Mg) và hợp chất:

5Mg + 12HNO₃ → 5Mg(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

3Mg + 8HNO₃ → 3Mg(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Mg + 2H₂SO₄ → MgSO₄ + SO₂ + 2H₂O

3Mg + 4H₂SO₄ → 3MgSO₄ + S + 4H₂O

4Mg + 5H₂SO₄ → 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂

Mg + 2FeCl₃ → MgCl₂ + 2FeCl₂

Mg + 2Fe(NO₃)₃ → Mg(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂

Mg + 2Fe₂(SO₄)₃ → MgSO₄ + 2FeSO₄