HNO3
Các tính chất axít
Là một axít điển hình, axít nitric phản ứng với chất kiềm, ôxít bazơ và cacbonat để tạo thành các muối, trong số đó quan trọng nhất là muối amoni nitrat. Do tính chất ôxi hóa của nó, axít nitric không (ngoại trừ một số ngoại lệ) giải phóng hiđrô khi phản ứng với kim loại và tạo ra các muối thường có trạng thái ôxi hóa cao hơn. Vì lý do này, tình trạng ăn mòn nặng có thể xảy ra và cần phải bảo vệ thích hợp bằng cách sử dụng các kim loại hoặc hợp kim chống ăn mòn khi chứa axít này.
Axít nitric là một axít mạnh với một hắng số cân bằng axít (pKa) = −2: trong dung dịch nước, nó hoàn toàn điện ly thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđrôni, H3O+.
HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-
Các đặc tính ôxi hóa
Phản ứng với kim loại
Là một chất ôxi hóa mạnh, axít nitric phản ứng mãnh liệt với nhiều chất hữu cơ và phản ứng có thể gây nổ. Tùy thuộc vào nồng độ axít, nhiệt độ và tác nhân gây giảm liên quan, sản phẩm tạo ra cuối cùng có thể gồm nhiều loại. Phản ứng xảy ra với tất cả kim loại, ngoại trừ dãy kim loại quý và một số hợp kim. Trong phần lớn các trường hợp, các phản ứng ôxi hóa chủ yếu với axít đặc thường tạo ra điôxít nitơ (NO2).
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Tính chất axít thể hiện rõ đối với axít loãng, đi đôi với việc tạo ra ôxít nitơ (NO).
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Do axít nitric là một chất ôxi hóa, hiđrô (H) thường hiếm khi được tạo ra. Cho nên khi kim loại phản ứng với axít nitric loãng và lạnh (gần 0 °C) thì mới giải phóng hiđrô:
Mg(rắn) + 2HNO3 (lỏng) → Mg(NO3)2 (lỏng) + H2 (khí)
Sự thụ động hóa
Dù mangan (Mn) Crôm (Cr), sắt (Fe) và nhôm (Al) dễ hòa tan trong dung dịch axít nitric loãng, nhưng đối với axít đặc nguội lại tạo một lớp ôxít kim loại bảo vệ chúng khỏi bị ôxi hóa thêm, hiện tượng này gọ là sự thụ động hóa.
Phản ứng với phi kim[sửa | sửa mã nguồn]
Khi phản ứng với các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen, các nguyên tố này thường bị ôxi hóa đến trạng thái ôxi hóa cao nhất và tạo ra điôxít nitơ đối với axít đặc và ôxít nitơ đối với axít loãng.
C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O
hoặc
3C + 4HNO3 → 3CO2 + 4NO + 2H2O
H2SO4
Phản ứng với nước
Phản ứng ngậm nước (hyđrat hóa) của axít sulfuric là một phản ứng tỏa nhiệt cao. Nếu nước được thêm vào axít sulfuric đậm đặc thì nó bị sôi và bắn ra rất nguy hiểm. Do vậy, khi pha loãng axít phải thêm axít vào nước chứ không phải thêm nước vào axít. Hiện tượng này xảy ra là do tỷ trọng tương đối của hai chất lỏng, trong khi nước có tỷ trọng thấp hơn axít sulfuric nên sẽ có xu hướng nổi lên trên. Phản ứng này nói chính xác hơn là phản ứng tạo ra các ion hiđrôni, như sau:
H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-.
Sau đó:
HSO4- + H2O → H3O+ + SO42-
Do sự hyđrat hóa của axít sulfuric là phản ứng thuận xét theo nhiệt động lực học (ΔH = 880 kJ/mol), axít sulfuric là một chất hấp thụ nước rất tốt, và nó được sử dụng trong sản xuất nhiều loại hoa quả khô. Ái lực của axít sulfuric đối với nước là đủ mạnh để chiếm lấy các nguyên tử hiđrô và ôxy từ các hợp chất chứa chúng; ví dụ, đường glucoza (C6H12O6) sẽ bị axít sulfuric đậm đặc hút nước tạo ra cacbon nguyên tố và dung dịch axít sẽ loãng ra một chút: C6H12O6 → 6C + 6H2O.
Các phản ứng khác
Mang tính chất của một axít, axít sulfuric phản ứng với phần lớn các bazơ để tạo ra muối sulfat tương ứng. Ví dụ, sulfat đồng(II), một muối màu xanh lam quen thuộc của đồng được sử dụng trong mạ điện và làm thuốc diệt nấm, được điều chế bằng phản ứng của ôxít đồng (II) với axít sulfuric:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Axít sulfuric cũng có thể sử dụng để đẩy các axít yếu hơn ra khỏi muối của chúng, ví dụ natri axetat tạo ra axít axetic:
H2SO4 + CH3COONa → NaHSO4 + CH3COOH
Tương tự, phản ứng của axít sulfuric với kali nitrat có thể sử dụng để sản xuất axít nitric, cùng với sự tạo thành của bisulfat kali. Với chính bản thân axít nitric thì axít sulfuric có phản ứng như là một axít cũng như là một chất khử nước, tạo ra các ion nitronium NO2+, là quan trọng trong các phản ứng nitrat hóa có diễn ra thay thế vòng thơm ái lực điện tử. Loại phản ứng này có sự proton hóa diễn ra trên nguyên tử ôxy, là quan trọng trong nhiều phản ứng của hóa hữu cơ, chẳng hạn este hóa Fischer và khử nước của rượu.
Axít sulfuric phản ứng với phần lớn các kim loại trong phản ứng thế đơn để tạo ra khí hiđrô và muối sulfat của kim loại. Axít H2SO4 loãng phản ứng với sắt, nhôm, kẽm, mangan và niken, nhưng thiếc và đồng thì cần phải dùng axít đặc nóng. Chì và vonfram lại có khả năng chống lại sự ăn mòn của axít sulfuric. Phản ứng của sắt chỉ ra dưới đây là phổ biến cho nhiều kim loại, nhưng phản ứng với thiếc là không bình thường trong đó điôxít lưu huỳnh (sulfur điôxít) được tạo ra chứ không phải hiđrô.
Fe(r) + H2SO4(dd) → H2(k) + FeSO4(dd)
Sn(r) + 2 H2SO4(l) → SnSO4 + 2 H2O + SO2
Chì khó tham gia phản ứng với H2SO4 loãng nhưng tan trong axit H2SO4 đặc nóng theo phản ứng:
Pb + 3H2SO4đđ → Pb(HSO4)2 + SO2 + 2H2O
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn