HL.5. Phương pháp giải bài tập tính oxi hóa của HNO3

1. Cân bằng phản ứng oxi hoá - khử dạng ion có sự tham gia của HNO₃hoặc NO₃^-
- Nguyên tắc: tổng electron mà chất khử cho bằng tổng electron mà chất oxi hoá nhận (như ở phương pháp thăng bằng electron).
- Các bước tiến hành:
Bước 1: Xác định chất oxi, chất khử.
Bước 2: Viết quá trình cho nhận e.
Bước 3: Nhân hệ số cho hai quá trình nhường và nhận electron sao cho: số electron nhường ra của chất khử bằng số electron nhận vào của chất oxi hoá.
Bước 4: Đặt hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại. Cân bằng nguyên tố ở hai vế theo thứ tự: kim loại → phi kim → hiđro và oxi.

2. Bài tập axit nitric
HNO₃ thể hiện tính oxi hóa mạnh khi tác dụng với các chất có tính khử như: Kim loại, phi kim, các hợp chất Fe(II), hợp chất S^2-, I^-, . . . Thông thường:
+ Nếu axit đặc, nóng tạo ra sản phẩm NO₂
+ Nếu axit loãng, thường cho ra NO. Nếu chất khử có tính khử mạnh như Mg, Al, Zn,… nồng độ axit và nhiệt độ thích hợp có thể cho ra N₂O, N₂, NH₄NO₃.



* Phương pháp giải bài tập
Sử dụng định luật bảo toàn e
$\overset{0}{\mathop{M}}\,\,\,\to \,\,\,\overset{+n}{\mathop{M}}\,\,\,+\,\,ne\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\overset{+5}{\mathop{N}}\,\,\,+\,\,(5-x)e\,\,\to \,\,\overset{+x}{\mathop{N}}\,$ => n_{e nhường} = n_{e nhận}
- Nếu phản ứng có nhiều sản phẩm và nhiều chất khử thì: Sn_{e nhường} = Sn_{e nhận}
- Trong một số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo toàn điện tích (tổng điện tích dương = tổng điện tích âm) và định luật bảo toàn nguyên tố.
- Có thể sử dụng phương trình ion – electron hoặc các bán phản ứng để biểu diễn các quá trình.
M → Mⁿ⁺ + ne
4H⁺ + NO₃^- + 3e → NO + 2H₂O
+ Trường hợp kim loại tác dụng với axit HNO₃ ta có:
$~{{n}_{HN{{O}_{3}}\text{ }\left( pu \right)}}~=\text{ }2{{n}_{N{{O}_{2}}}}~=\text{ }4{{n}_{NO}}~=\text{ }10{{n}_{{{N}_{2}}O}}=\text{ }12{{n}_{{{N}_{2}}}}~=\text{ }10.{{n}_{N{{H}_{4}}N{{O}_{3}}}}~~~~$
${{n}_{NO_{3}^{-}\,\,}}_{\left( trong\text{ }m \right)}~=\text{ }{{n}_{N{{O}_{2}}}}~=\text{ }3.{{n}_{NO}}=\text{ }8.{{n}_{{{N}_{2}}O}}=\text{ }10.{{n}_{{{N}_{2}}}}~=\text{ }8.{{n}_{N{{H}_{4}}N{{O}_{3}}}}$
+ Nếu hỗn hợp gồm cả kim loại và oxit kim loại phản ứng với HNO₃ (và giả sử tạo ra khí NO) thì:
${{n}_{HN{{O}_{3}}}}$ _{phản ứng} $=~4{{n}_{NO}}+\text{ }2{{n}_{O\text{ }(trong\text{ }oxit\text{ }KL)}}~$

3. Bài tập phản ứng của muối NO₃^-trong môi trường axit
+ Sử dụng phương trình ion thu gọn hoặc bán phản ứng dạng ion.
+ So sánh số mol chất khử, số mol H⁺, số NO₃^- để tính toán xem chất nào phản ứng hết, chất nào dư rồi mới tính toán tiếp theo chất phản ứng hết.
+ Kết hợp một số phương pháp giải nhanh như : bảo toàn khối lượng, bảo toàn e, bảo toàn nguyên tố.

4. Bài tập lập công thức phân tử oxit của nitơ
Phương pháp giải:
Thường qua các bước sau :
Bước 1: Đặt công thức oxit của nitơ ${{N}_{x}}{{O}_{y}}$ (với 1 ≤ x ≤ 2 ; 1 ≤ y ≤ 5 đều nguyên).
Bước 2: Từ dữ liệu bài cho lập hệ thức tính phân tử khối ${{N}_{x}}{{O}_{y}}$
Bước 3: Thiết lập phương trình toán học : ${{M}_{{{N}_{x}}{{O}_{y}}}}=\text{ }14x\text{ }+\text{ }16y$
Sau đó lập bảng trị số, biện luận y theo x, rút ra cặp nghiệm hợp lí. Suy ra công thức oxit cần tìm của nitơ.