Phản ứng nhiệt phân Mg(NO3)2 là một phản ứng phân hủy quan trọng trong hóa học vô cơ. Quá trình này tạo ra các sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào điều kiện phản ứng, nhưng phổ biến nhất là tạo thành oxit magie (MgO), khí nitơ đioxit (NO2) và khí oxi (O2). Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về phản ứng nhiệt phân Mg(NO3)2, bao gồm phương trình hóa học, điều kiện thực hiện, hiện tượng quan sát được và các bài tập vận dụng có lời giải chi tiết.
Phương Trình Nhiệt Phân Mg(NO3)2
Phương trình hóa học tổng quát cho phản ứng nhiệt phân magie nitrat là:
2Mg(NO3)2 –to–> 2MgO + 4NO2 ↑ + O2 ↑
Điều Kiện Phản Ứng
Để phản ứng nhiệt phân Mg(NO3)2 xảy ra, cần có những điều kiện sau:
- Nhiệt độ: Phản ứng cần được thực hiện ở nhiệt độ cao.
- Thiết bị: Cần có thiết bị gia nhiệt phù hợp (ví dụ: ống nghiệm, đèn cồn, bếp điện).
Cách Thực Hiện Phản Ứng
- Chuẩn bị một lượng nhỏ muối Mg(NO3)2 khan.
- Cho muối vào ống nghiệm khô.
- Gia nhiệt ống nghiệm bằng đèn cồn hoặc bếp điện.
- Quan sát hiện tượng xảy ra.
Hiện Tượng Nhận Biết
Trong quá trình nhiệt phân Mg(NO3)2, có thể quan sát được những hiện tượng sau:
- Khí màu nâu đỏ thoát ra: Đây là khí nitơ đioxit (NO2).
- Chất rắn sau phản ứng có khối lượng giảm: Do khí NO2 và O2 thoát ra.
- Chất rắn màu trắng còn lại: Đây là magie oxit (MgO).
Ứng Dụng Thực Tế
Phản ứng nhiệt phân muối nitrat của các kim loại như magie, kẽm, sắt, chì, đồng… được ứng dụng trong điều chế oxit kim loại tương ứng, đồng thời sinh ra khí NO2 và O2.
Bài Tập Vận Dụng
Ví dụ 1:
Sản phẩm nào được tạo thành khi nhiệt phân Mg(NO3)2?
A. MgO, NO2, O2.
B. Mg(NO2)2, O2.
C. Mg, NO2, O2.
D. Mg, N2, O2.
Hướng dẫn giải:
Dựa vào phương trình phản ứng: 2Mg(NO3)2 –to–> 2MgO + 4NO2 ↑ + O2 ↑
Đáp án A.
Ví dụ 2:
Tính thể tích khí (đktc) thu được khi nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol Mg(NO3)2.
A. 1,12 lít.
B. 5,60 lít.
C. 3,36 lít.
D. 4,48 lít.
Hướng dẫn giải:
Theo phương trình: 2Mg(NO3)2 –to–> 2MgO + 4NO2 ↑ + O2 ↑
Số mol NO2 = 4 0,1/2 = 0,2 mol
Số mol O2 = 0,1/2 = 0,05 mol
Tổng số mol khí = 0,2 + 0,05 = 0,25 mol
Thể tích khí = 0,25 22,4 = 5,6 lít.
Đáp án B.
Ví dụ 3:
Chất nào sau đây khi nhiệt phân không tạo ra oxit kim loại?
A. Mg(NO3)2.
B. Cu(NO3)2.
C. NaNO3.
D. Zn(NO3)2.
Hướng dẫn giải:
Khi nhiệt phân NaNO3, sản phẩm thu được là NaNO2 và O2.
Đáp án C.
Tổng Kết
Phản ứng nhiệt phân Mg(NO3)2 là một ví dụ điển hình cho phản ứng phân hủy muối nitrat kim loại. Hiểu rõ phương trình, điều kiện và hiện tượng của phản ứng này giúp củng cố kiến thức hóa học và rèn luyện kỹ năng giải bài tập liên quan. Hy vọng bài viết này cung cấp thông tin hữu ích cho việc học tập và nghiên cứu của bạn.
