Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình Fe₃O₄ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 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 Fe₃O₄ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học

            Fe₃O₄ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

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

${\stackrel{+\frac{8}{3}}{Fe}}_3{O}_4+H\stackrel{+5}{N}{O}_3\to \stackrel{+3}{Fe}{\left(N{O}_3\right)}_3+\stackrel{+4}{N}{O}_2+H_{2}O$

Chất khử: Fe₃O₄; chất oxi hoá: HNO₃ đặc.

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

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{+\frac{8}{3}}{3Fe}\to \stackrel{+3}{3Fe}+\text{1}e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+5}{\text{N}}+\text{1}e\to \stackrel{+4}{N}$

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

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{+\frac{8}{3}}{3Fe}\to \stackrel{+3}{3Fe}+\text{1}e\\ \stackrel{+5}{N}+1e\to \stackrel{+4}{N}\end{array}\right)$

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

Fe₃O₄ + 10HNO_{3 đặc} → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.

- Hiện tượng sau phản ứng thoát ra khí có màu nâu đỏ NO₂

3. Điều kiện phản ứng

- Điều kiện: Không có

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

a. Bản chất của Fe₃O₄ (Sắt từ oxit)

- Trong phản ứng trên Fe₃O₄ là chất khử.

- Oxit sắt từ có tính khử thể hiện khi tác dụng với các chất có tính oxi hoá mạnh như: HNO₃, H₂SO₄ đặc...

b. Bản chất của HNO₃ (Axit nitric)

- Trong phản ứng trên HNO₃ là chất oxi hoá.

- HNO₃ tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất chưa lên hoá trị cao nhất.

5. Tính chất hoá học của HNO₃

5.1. HNO₃ có tính axit

HNO₃ là một trong các axit mạnh nhất, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành ion H⁺ và NO₃^-.

HNO₃ mang đầy đủ các tính chất của 1 axit như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu hơn tạo thành muối nitrat. Ví dụ:

MgO + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

BaCO₃ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

5.2. HNO₃ có tính oxi hóa mạnh:

Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO₃ có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ.

a. Tác dụng với kim loại:

+ HNO₃ phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat, H₂­O và sản phẩm khử của N⁺⁵ (NO₂, NO, N₂O, N₂ và NH₄NO₃).
+ Thông thường: HNO₃ loãng → NO, HNO₃ đặc → NO₂ .

+ Với các kim loại có tính khử mạnh: Mg, Al, Zn,… HNO₃ loãng có thể bị khử đến N₂O, N₂, NH₄NO₃.

Cu + 4HNO_3 đặc → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Fe + 4HNO_3 loãng → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

4Zn + 10HNO_{3 loãng} → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

* Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động trong dd HNO₃ đặc, nguội do tạo màng oxit bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit, do đó có thể dùng bình Al hoặc Fe để đựng HNO₃ đặc, nguội.

b. Tác dụng với phi kim:

HNO₃ có thể oxi hoá được nhiều phi kim, như:

S + 6HNO₃ $\stackrel{t^0}{\to }$H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

C + 4HNO₃ $\stackrel{t^0}{\to }$ CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

5HNO₃ + P $\stackrel{t^0}{\to }$ H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

c. Tác dụng với hợp chất:

HNO₃ đặc còn oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông,… bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO₃ đặc.

4HNO₃ + FeO → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

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

Fe₃O₄ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

6. Tính chất của sắt từ oxit Fe₃O₄

6.1. Tính chất vật lí

Là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính.

6.2. Tính chất hóa học

+ Tính oxit bazơ:

Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch axit như HCl, H₂SO₄ loãng tạo ra hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

Fe₃O₄ + 4H₂SO_{4 loãng}→ Fe₂(SO₄)₃ + FeSO₄ + 4H₂O

+ Tính khử:

Fe₃O₄ là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:

3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃+ NO + 14H₂O

2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 10H₂O

+ Tính oxi hóa:

Fe₃O₄ là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H₂, CO, Al …

Fe₃O₄ + 4H₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ 3Fe + 4H₂O

Fe₃O₄ + 4CO $\stackrel{t^0}{\to }$ 3Fe + 4CO₂

3Fe₃O₄ + 8Al $\stackrel{t^0}{\to }$ 4Al₂O₃ + 9Fe

7. Cách thực hiện phản ứng

- Cho Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch axit nitric HNO₃ đặc

8. Bạn có biết

- Hiện tại chúng tôi không có thêm bất kỳ thông tin nào thêm về phương trình này.

9. Bài tập liên quan