Khi nhiệt phân hoàn toàn NaNO3, chất rắn thu được là gì?

Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao, bằng cách nung nóng NaNO3.

Tính chất vật lý của NaNO3: NaNO3, hay còn gọi là Natri nitrat, là một chất rắn màu trắng, không màu, có vị ngọt và dễ tan trong nước.

Độ tan của NaNO3 trong nước thay đổi theo nhiệt độ: 730 g/l ở 0°C; 921 g/l ở 25°C; 1800 g/l ở 100°C.

NaNO3 tan rất tốt trong amoniac và có thể hòa tan trong cồn. Khối lượng riêng là 2.257 g/cm³, dạng rắn. Khối lượng mol là 84.9932 g/mol. Điểm nóng chảy là 308°C (581 K; 586°F). Điểm sôi là 380°C (653 K; 716°F).

Tính chất hóa học của NaNO3: NaNO3 có tính oxy hóa và khử khi phản ứng với kẽm. Phương trình phản ứng là:

NaNO3 + 7NaOH + 4Zn → 2H2O + NH3 + 4Na2ZnO2

NaNO3 phản ứng với H2SO4 đặc, dẫn hơi HNO3 ra bình làm lạnh để ngưng tụ.

H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4

NaNO3 phản ứng với Cu và H2SO4, phương trình hóa học là:

3Cu + 4H2SO4 + 2NaNO3 → 4H2O + Na2SO4 + 2NO + 3CuSO4

NaNO3 là công thức của hợp chất hóa học gọi là Natri nitrat, còn được biết đến với tên muối diêm tiêu Chile hoặc diêm tiêu Peru.

NaNO3 có tan trong nước không? – Câu trả lời là chất này là một rắn màu trắng, dễ tan trong nước.

Natri nitrat được sử dụng trong nhiều lĩnh vực quan trọng như nguyên liệu cho phân bón, chế tạo pháo hoa, bom khói, hóa chất thí nghiệm tinh khiết, chất bảo quản, thuốc đẩy tên lửa, sản xuất thủy tinh và men gốm.

Tên gọi khác: Muối diêm, xíu, Soda nitre, Chile saltpeter, Sodium saltpeter, Nitratine, Muối natri nitric, Natriumnitrat.

Tính chất vật lý của NaNO3: Natri nitrat là một chất rắn màu trắng, không màu, có vị ngọt và tan tốt trong nước.

Khối lượng mol: 84.9947 g/mol

Khối lượng riêng: 2.257 g/cm³, dạng rắn

Điểm nóng chảy: 308°C

Điểm sôi: 380°C (phân huỷ)

Độ hòa tan trong nước: 730 g/L ở 0°C

Độ hòa tan: rất dễ tan trong amoniac và có thể hòa tan trong cồn

Chiết suất (nD): 1.587 (dạng tinh thể tam giác)

Tính chất hóa học của NaNO3: NaNO3 có khả năng oxy hóa khử khi phản ứng với kẽm trong dung dịch NaOH:

NaNO3 + 7NaOH + 4Zn → 2H2O + NH3 + 4Na2ZnO2

NaNO3 phản ứng trao đổi khi đun nóng hỗn hợp natri nitrat (NaNO3) với axit sulfuric đặc (H2SO4). Hơi HNO3 sinh ra được dẫn vào bình làm mát và ngưng tụ.

H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4

Phản ứng hóa học của NaNO3 khi Cu tác dụng với H2SO4/NaNO3.

3Cu + 4H2SO4 + 2NaNO3 → 4H2O + Na2SO4 + 2NO + 3CuSO4

Nguồn natri nitrat tự nhiên chủ yếu được tìm thấy tại Chile và Peru, nơi các muối nitrat kết tụ trong các lớp trầm tích gọi là quặng caliche. Chile hiện vẫn là nơi có trữ lượng caliche lớn nhất, với nhiều mỏ hoạt động tại Pedro de Valdivia, María Elena và Pampa Blanca, nơi nó còn được gọi là 'vàng trắng'.

Natri nitrat cũng được sản xuất công nghiệp bằng cách trung hòa axit nitric với soda ash qua phản ứng sau đây:

2 HNO3 + Na2CO3 → 2 NaNO3 + H2O + CO2

Hoặc có thể điều chế bằng cách phối trộn amoni nitrat với sodium hydroxide hoặc sodium bicarbonate theo tỷ lệ hóa học cân bằng:

NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH4OH

NH4NO3 + NaHCO3 → NaNO3 + NH4HCO3

- Bảo quản thịt: Natri nitrat là một chất bảo quản phổ biến trong các loại thịt chế biến như xúc xích, salami, giăm bông và các loại thịt nguội khác. Nó giúp ngăn chặn vi khuẩn gây hỏng và giữ màu đỏ của thịt. Tuy nhiên, các nghiên cứu cho thấy Natri nitrat và các chất bảo quản khác có thể tiềm ẩn rủi ro đối với sức khỏe.

- Sản xuất kính: Natri nitrat được dùng để cải thiện độ bền của kính cường lực, giúp kính không bị vỡ khi gặp nhiệt độ cực đoan. Quy trình bao gồm việc ngâm kính trong dung dịch natri nitrat hòa tan, giúp kính chống co giãn và uốn cong hiệu quả hơn.

- Phân bón: Natri nitrat là thành phần quan trọng trong phân bón giúp cây trồng phát triển nhanh hơn nhờ cung cấp đủ lượng nitơ. Tuy nhiên, cần lưu ý không dùng quá nhiều nitơ, vì điều này có thể làm giảm khả năng ra quả của cây hoặc cản trở sự phát triển.

- Dược phẩm: Mặc dù ít được sử dụng trong ngành dược phẩm, natri nitrat có mặt trong một số thuốc nhỏ mắt như một phần của hỗn hợp kiểm soát, chứ không phải thành phần chính, do nitơ là nguyên tố cần thiết trong thuốc nhỏ mắt.

- Thuốc nổ: Natri nitrat là thành phần chính trong một số loại thuốc nổ và động cơ tên lửa, thay thế kali nitrat. Nó có giá thành thấp hơn, ít độc hại và ổn định hơn, nhưng tốc độ cháy của nó chậm hơn so với kali nitrat.

NaNO3 có thể tạo ra nitrosamin, dẫn đến ung thư dạ dày và thực quản, phá hủy DNA và làm gia tăng tình trạng thoái hóa tế bào. Ngoài ra, natri nitrat và nitrit còn làm tăng nguy cơ ung thư đại trực tràng. Theo Quỹ Nghiên cứu Ung thư Vương quốc Anh, lượng nitrat trong thịt chế biến là một yếu tố gây ung thư ruột kết. Một phần nhỏ nitrat trong chất bảo quản có thể chuyển hóa thành nitrit, làm tăng mức nitrit trong thịt. Nitrit phản ứng với thực phẩm giàu protein như thịt để hình thành các hợp chất N-nitroso gây ung thư, không chỉ trong quá trình chế biến mà còn trong tiêu hóa.

Bài tập 1. Nung m gam Cu(NO3)2, sau một thời gian làm nguội và cân, thấy khối lượng giảm 5,4 gam. Xác định khối lượng muối Cu(NO3)2 đã bị phân hủy.

A. 9,4 gam

B. 0,94 gam

C. 4,7 gam

D. 0,47 gam

Lựa chọn đúng là A

Xác định số mol Cu(NO3)2 đã bị phân hủy là x

Phương trình phản ứng phân hủy nhiệt là:

2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2

        x                x             2x        0,5x

Khối lượng giảm của chất rắn tương ứng với khối lượng khí sinh ra, do đó:

mNO2 + mO2 = 2x.46 + 0,5x.32 = 5,4 ⇒ x = 0,05 mol

Khối lượng Cu(NO3)2 bị phân hủy nhiệt là:

mCu(NO3)2 = 0,05 * (64 + 14*2 + 16*3*2) = 9,4 gam

Bài tập số 2. Thể tích khí sinh ra từ việc nhiệt phân hoàn toàn 8,5 gam NaNO3 ở điều kiện tiêu chuẩn là:

A. 1,12 lít.

B. 2,24 lít.

C. 3,36 lít.

D. 4,48 lít.

Đáp án là A

Phương trình phản ứng nhiệt phân của NaNO3: 2NaNO3 → 2NaNO2 + O2

Số mol NaNO3 tính được là: nNaNO3 = 8,5 / 85 = 0,1 mol

Số mol khí O2 tạo thành là: nO2 = nNaNO3 / 2 = 0,05 mol

Thể tích khí O2 sinh ra ở điều kiện chuẩn là: V = 0,05 * 22,4 = 1,12 lít

Bài tập 3. Muối nào dưới đây không tạo ra muối nitrit khi bị phân hủy?

A. NaNO3.

B. KNO3.

C. LiNO3.

D. Mg(NO3)2.

Đáp án là D.

Phương trình phản ứng nhiệt phân: 2Mg(NO3)2 → 2MgO + 4NO2 + O2↑