Tìm hiểu ngay các dạng phản ứng nhiệt phân muối Nitrat

Tìm hiểu ngay các dạng phản ứng nhiệt phân muối Nitrat

Trong chương học về Axit nitric và muối Nitrat các bạn sẽ được tìm hiểu về hiện tượng nhiệt phân. Vậy chúng ta cùng nhau tìm hiểu cụ thể về nội dung hiện tượng này nhé!

I. Muối Nitrat

1. Định nghĩa

Công thức tổng quát: \(M(NO_3)_n.\)
Tính vật lý: hầu hết tan trong nước, \(M(NO_3)_n → M_n^+ + nNO3^-\)

2. Tính chất hóa học

- Phản ứng với axit tạo ra muối mới + axit mới: \(Ba(NO_3)_2 + H_2SO_4 → BaSO_4 + 2HNO_3\)

- Phản ứng với Bazo tạo ra muối mới + bazơ mới: \(Mg(NO_3)_2 + 2NaOH → Mg(OH)_2 + 2NaNO_3\).

- Phản ứng với dung dịch muối tạo ra 2 muối mới: \(Mg(NO_3)_2 + Na_2CO_3 → MgCO_3 + 2NaNO_3\)

- Phản ứng với kim loại có tính khử mạnh hơn kim loại trong muối tạo ra muối mới + kim loại mới.: \(Cu + 2AgNO_3 → Cu(NO_3)_2 + 2Ag\).

- Bị nhiệt phân

- Nếu tác dụng với axit kim loại đứng trước Mg tạo ra muối nitrit và khí oxi: \(M(NO_3)_n → M(NO_2)_n + \dfrac{n}{2}O_2\)

Ví dụ: \(NaNO_3 → NaNO_2 + \dfrac{1}{2}O_2\)

- Nếu tác dụng với axit kim loại trung bình (từ Mg đến Cu) tạo ra oxit kim loại \(+ NO_2 + O_2 \ ví \ dụ \ :2M(NO_3)_n → M_2O_n + 2nNO_2 + \dfrac{n}{2}O_2\)

Ví dụ: \(2Cu(NO_3)_2 → 2CuO + 4NO_2 + O_2\)

- Nếu muối kim loại sau Cu tạo ra kim loại \(+ NO_2 + O_2\)

\(M(NO_3)_n → M + nNO_2 + \dfrac{n}{2}O_2 \ ví \ dụ \ : AgNO_3 → Ag + NO_2 + \dfrac{1}{2}O_2\)

- Chú ý: Một số muối theo quy luật như trên như \(Fe(NO_3)_3, NH_4NO_3\)… Có tính oxi hóa rất như axit nitric: \(3Cu + 8HCl + 2KNO_3 → 3CuCl_2 + 2KCl + 2NO + 4H_2O\)

II. Phản ứng nhiệt phân muối nitrat.

1. Phản ứng nhiệt phân muối nitrat là gì?

Định nghĩa: Đây là phản ứng đặc biệt của muối Nitrat, phân hủy các hợp chất hóa học trong nhiệt độ t độ C.

Muối nitrat là muối có tính khử mạnh nên các liên kết trong các phân tử vô cơ thường dễ bị cắt đứt bởi nhiệt độ cao.

* Lưu ý:

(1) Các trường hợp của phản ứng nhiệt phân thường gặp

\(2KClO_3 (t^0) \rightarrow 2KCl + 3O_2\) : Thuộc phản ứng oxi hoá - khử.

\(CaCO_3 (t^0)\rightarrow CaO + CO_2\) : Không thuộc phản ứng oxi hoá - khử.

(2) Phân biệt với phản ứng điện phân, Cũng làm đứt liên kết các mạch của phân tử vô cơ tuy nhiên dưới tác động của dòng điện 1 chiều.

2. Các hiện tượng nhiệt phân

Nhiệt phân hiđroxit:

Các bazơ không tan đều bị phân huỷ ở t độC cao ta có phản ứng: \(2M(OH)_n(t^0)\rightarrow M_2O_n + nH_2O\)(với M khác Li; Na; K; Ca; Ba)

* Lưu ý:

Phản ứng nhiệt phân \(Fe(OH)_2\) có mặt không khí:\(4Fe(OH)_2 + O_2(t_0) \rightarrow 2Fe_2O_3 + 4H_2O\)
Với \(AgOH \ và \ Hg(OH)_2\) : Không tồn tại ở nhiệt độ thường.\(2AgOH \rightarrow Ag_2O + H_2O \\Hg(OH)_2 \rightarrow HgO + H_2O\)
Ở nhiệt độ cao thì \(Ag_2O \ và \ HgO\) tiếp tục bị phân huỷ: \(2Ag_2O(t^0)\rightarrow 4Ag + O_2 \\2HgO(t^0)\rightarrow 2Hg + O_2\)

Nhiệt phân muối:

a) Nhiệt phân muối amoni (\(NH_4^+\) ):

* Nhận xét: Tất cả các muối amoni đều kém bền nhiệt và bị phân huỷ khi nung nóng. Nguyên nhân do cấu trúc của ion \(NH_4^+\) không bền.

TH1: Nếu anion gốc axit trong muối không có tính oxi hoá (VD: \(X^-; PO_4^{3-}; CO_3^{2-}...)\) ta có phản ứng: \((NH_4)_nA(t^0)\rightarrow nNH_3 + H_nA.\)
TH2: Nếu anion gốc axit trong muối có tính oxi hoá (VD: \( NO_3^-; NO_2- ; Cr_ 2O_4^{2-}...)\) thì sản phẩm của phản ứng không phải là \(NH_3\) và axit tương ứng:

\(NH_4 NO_3(t_0) \rightarrow N_2O + 2H_2O (Nếu \ nung \ ở> 500^0C \ có \ thể \ cho \ N_2 \ và \ H_2O) \\NH_4 NO_2(t_0) \rightarrow N_2 + 2H_2O(NH_4)\\2Cr _2O_4(t_0) \rightarrow Cr _2O_3 + N_2 + 4H_2O\)

b) Nhiệt phân (nung muối nitrat):

* Nhận xét: Tất cả các muối nitrat đều dễ bị nhiệt phân. Bởi liên kết giữa các ion \(NO_3^-\) kém bền dưới tác dụng của nhiệt. Xảy ra ba trường hợp:

TH1: Muối nitrat của Mg, Al, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg tạo ra Oxi + \(NO_2+O_2\).
TH2: Muối nitrat của Ag, Pt, Au tạo ra kim loại \(+NO_2+O_2\).
TH3: Muối nitrat của K, Ba, Ca, Na tạo ra muối nitrit + khí oxi.

Lưu ý:

+ \(Ba(NO_3)_2 \ thuộc \ TH_2\)

+ Mọi phản ứng liên quan đến hiện tượng nhiệt phân muỗi nitrat đều là phản ứng oxi hoá - khử.

+ Khi nhiệt phân muối nitrat \(NH_4NO_3: NH_4NO_3(t_0) \rightarrow N_2O + 2H_2O\)

+ Khi nhiệt phân muối nitrat \(Fe(NO_3)_2\) trong môi trường không có không khí có phản ứng:

\(2Fe(NO_3)_2 (t_0) \rightarrow 2FeO + 4NO_2 + O_2 (1)\\ 4FeO + O_2 (t_0) \rightarrow 2Fe_2O_3 (2)\)

+ Nếu phản ứng hoàn toàn thì chất rắn trong bình sau phản ứng là \(Fe_2O_3.\)

Công thức liên quan:

III. Bài tập muối nitrat

1) Khi nhiệt phân muối \(KNO_3\) thu được các chất:

A. \(KNO_2, N_2 \ và \ NO_2\)

B. \(KNO_2 \ và \ NO_2\)

C. \(KNO_2 \ và \ O_2\)

D. \(KNO_2, N_2 \ và \ O_2\)

2) Dãy chuyển hóa nào sau đây có thể thực hiện được?

A. \(KNO_3\rightarrow Cu(NO_3)_2\rightarrow NO_2 \rightarrow NaNO_3\rightarrow NaNO_2\)

B. \(KNO_3\rightarrow HNO_3\rightarrow Cu(NO_3)_2\rightarrow NO_2\rightarrow NaNO_2\)

C. \(KNO_3\rightarrow HNO_3\rightarrow Cu(NO_3)_2\rightarrow NO_2\rightarrow NaNO_3\rightarrow NaNO_2\)

D. \(KNO_3\rightarrow NaNO_3\)

3) HNO3 loãng thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với chất nào dưới đây:

A. \(Cu.\)

B. \(CuO.\)

C. \(Cu(OH)_2.\)

D. \(CuF_2\)

4) Khi nung hỗn hợp các chất \(Fe(NO_3)_2; Fe(OH)_3; FeCO_3\) trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được một chất rắn là:

A. \(FeO\)

B. \(Fe_3O_4\)

C. \(Fe\)

D. \(Fe_2O_3\)

Trên đây là nội dung tổng hợp về một hiện tượng đặc trưng đó chính là nhiệt phân muối nitrat. Nếu thấy bài viết hay nhớ LIKE và CHIA SẺ nhé. Chúc các bạn thành công!