Phản ứng giữa Cu(OH)2 và HNO3, hay còn gọi là quá trình chuyển đổi Cu(OH)2 thành Cu(NO3)2, là một phản ứng hóa học quan trọng trong chương trình hóa học phổ thông và ứng dụng thực tế. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về phản ứng này, bao gồm phương trình hóa học, điều kiện thực hiện, hiện tượng quan sát được và các bài tập minh họa có lời giải chi tiết.
Phương trình hóa học: Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O
Đây là phương trình hóa học cân bằng, mô tả quá trình Cu(OH)2 phản ứng với axit nitric (HNO3) để tạo ra muối đồng(II) nitrat (Cu(NO3)2) và nước (H2O).
Điều kiện phản ứng:
- Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng.
- Sử dụng dung dịch Cu(OH)2 và axit nitric (HNO3).
Cách thực hiện phản ứng:
- Cho dung dịch Cu(OH)2 tác dụng với axit nitric (HNO3) loãng.
Hiện tượng nhận biết phản ứng:
- Dung dịch Cu(OH)2 màu xanh lam tan dần.
- Dung dịch trở nên trong suốt và có màu xanh lam đặc trưng của ion Cu2+.
Bản chất của phản ứng:
Phản ứng giữa Cu(OH)2 và HNO3 là một phản ứng trung hòa, trong đó bazơ (Cu(OH)2) tác dụng với axit (HNO3) tạo thành muối và nước.
Ví dụ minh họa và bài tập
Ví dụ 1: Tính khối lượng Cu(NO3)2 thu được khi cho 9,8 gam Cu(OH)2 phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư.
Giải:
- Số mol Cu(OH)2: n(Cu(OH)2) = 9.8 / 98 = 0.1 mol
- Theo phương trình phản ứng: n(Cu(NO3)2) = n(Cu(OH)2) = 0.1 mol
- Khối lượng Cu(NO3)2: m(Cu(NO3)2) = 0.1 * 187.5 = 18.75 gam
Ví dụ 2: Cho 19.6 gam Cu(OH)2 tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch HNO3 2M. Tính giá trị của V.
Giải:
- Số mol Cu(OH)2: n(Cu(OH)2) = 19.6 / 98 = 0.2 mol
- Theo phương trình phản ứng: n(HNO3) = 2 * n(Cu(OH)2) = 0.4 mol
- Thể tích dung dịch HNO3: V = 0.4 / 2 = 0.2 lít = 200 ml
Bài tập:
- Cho 14.7 gam Cu(OH)2 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 1.5M. Tính khối lượng muối Cu(NO3)2 thu được sau phản ứng.
- Hòa tan hoàn toàn m gam Cu(OH)2 bằng 250ml dung dịch HNO3 0.8M, sau phản ứng thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 15.04 gam muối khan. Tính giá trị của m.
Lời giải: (Sẽ được cung cấp sau nếu cần)
Ứng dụng của phản ứng
Phản ứng Cu(oh)2 Ra Cu(no3)2 có nhiều ứng dụng trong thực tế, bao gồm:
- Điều chế Cu(NO3)2: Phản ứng này là một phương pháp hiệu quả để điều chế muối đồng(II) nitrat trong phòng thí nghiệm và công nghiệp.
- Phân tích hóa học: Phản ứng có thể được sử dụng để định lượng Cu(OH)2 hoặc HNO3 trong một mẫu.
- Giáo dục: Phản ứng là một ví dụ điển hình về phản ứng trung hòa và được sử dụng để minh họa các khái niệm hóa học cơ bản.
Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng Cu(OH)2 và HNO3
Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu suất của phản ứng giữa Cu(OH)2 và HNO3, bao gồm:
- Nồng độ của axit HNO3: Nồng độ axit càng cao, phản ứng xảy ra càng nhanh.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao hơn có thể làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng cần cẩn thận để tránh phân hủy Cu(NO3)2.
- Kích thước hạt Cu(OH)2: Cu(OH)2 ở dạng bột mịn sẽ phản ứng nhanh hơn so với dạng cục lớn.
Kết luận:
Phản ứng giữa Cu(OH)2 và HNO3 là một phản ứng hóa học quan trọng và hữu ích. Hiểu rõ về phương trình, điều kiện, hiện tượng và ứng dụng của phản ứng này sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức hóa học và áp dụng vào thực tế một cách hiệu quả.
