Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân KNO3 là KNO2 và O2. Đây là một phản ứng rất đặc trưng khi nghiên cứu về muối nitrat. Dạng bài tập nhiệt phân cũng là dạng bài rất quan trọng trong chương trình hóa học. Trong bài viết này, hãy cùng ihoc tìm hiểu về phản ứng nhiệt phân này nhé.
Phản ứng nhiệt phân là gì?
Trong các phản ứng hóa học, phản ứng nhiệt phân hay phản ứng phân hủy xảy ra dưới tác dụng chủ yếu của nhiệt năng (t0). Loại phản ứng này đa số đều là phản ứng thu nhiệt, cần lượng nhiệt năng nhất định để phá vỡ các liên kết hóa học trong các hợp chất được phân hủy.
Trong phản ứng nhiệt phân, chất tham gia phản ứng thường là các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ như Muối, Axit, Bazơ, thủy tinh, polime, chất béo,…
Quá trình xảy ra phản ứng nhiệt phân
Quá trình xảy ra phản ứng nhiệt phân, chất được đưa vào một nhiệt độ cụ thể. Sau đó các liên kết trong phân tử của chất bị đứt gãy và phân hủy thành các chất khác. Quá trình này có thể giải phóng các chất khí hoặc hơi, tạo thành khói hoặc hơi nước. Các sản phẩm phân hủy còn lại có thể là chất rắn hoặc lỏng tùy thuộc vào tính chất của chất tham gia vào phản ứng.
Có nhiều ứng dụng của phản ứng nhiệt phân trong ngành công nghiệp như sản xuất thép, luyện kim, sản xuất gốm sứ hay xử lý chất thải. Thêm vào đó, nó cũng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm hữu cơ như nhựa và sợi nhân tạo. Tuy nhiên, quá trình nhiệt phân cũng có thể gây ảnh hưởng xấu đến môi trường do khí thải và chất thải được tạo ra trong quá trình này. Do đó quá trình này thường được ứng dụng sao cho tối ưu hóa hiệu quả và giảm thiểu các tác động xấu đến môi trường.
Ví dụ: Canxi cacbonat (đá vôi hoặc phấn) tham gia nhiệt phân thành canxi oxit (CaO) và Carbon dioxide (CO2). Ta có phương trình: CaCO3 → CaO + CO2
Nhiệt phân muối nitrat
Nhiệt phân là một phản ứng rất đặc trưng của muối nitrat (-NO3), muối này rất dễ bị nhiệt phân. Có nhiều hướng khác nhau của phản ứng nhiệt phân, điều này là do cation trong muối. Sau đây là các kết quả của phản ứng nhiệt phân muối nitrat của kim loại:
Kim loại đứng trước Mg
Nhiệt phân muối nitrat của kim loại M đứng trước Mg, tạo thành muối nitrit và O2.
Phương trình: M(NO3)n → M(NO2)n + n/2O2
Ví dụ: NaNO3 → NaNO2 + ½ O2
Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân NaNO3 là NO2 và O2.
Kim loại trung bình Mg đến Cu
Nếu nhiệt phân muối nitrat của kim loại trung bình M (từ Mg đến Cu), tạo thành oxit kim loại + NO2 + O2
Phương trình: 2M(NO3)n → M2On + 2nNO2+ n/2O2
Ví dụ: Cu(NO3)2 → CuO + 2NO2 + ½ O2
Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân Cu(NO3)2 là CuO, NO2, O2
Kim loại sau Cu
Nếu muối nitrat của kim loại M sau Cu, tạo thành kim loại + NO2 + O2
Phương trình: M(NO3)n → M + nNO2 + n/2O2
Ví dụ: AgNO3 → Ag + NO2 + ½ O2
Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân hoàn toàn AgNO3 là Ag, NO2 và O2.
Một số trường hợp đặc biệt:
(1) 2Fe(NO3)3 → Fe2O3 + 6NO2 + 3/2O2
(2) NH4NO3→ N2O + 2H2O
(3) NH4NO2 → N2 + 2H2O
Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân KNO3 là chất nào?
Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân KNO3 là KNO2 và O2.
KNO3 (gọi là Kali Nitrat hoặc Potassium Nitrate), đây là muối ion của ion K + và ion NO3-. KNO3 được xem như một tiêu thạch khoáng sản và là một nguồn chất rắn tự nhiên của nitơ.
Nhiệt phân KNO2 có được không? Muối KNO2 không bị phân hủy, bởi nó đã là sản phẩm của phản ứng nhiệt phân KNO3.
Vai trò của KNO3
Trong nông nghiệp
- KNO3 là loại phân bón duy nhất cung cấp toàn bộ chất dinh dưỡng dạng đa lượng. Có thể nói là gần như cao nhất trong thành phần của bất kỳ các công thức phân bón hóa học nào khác.
- Đây là một nguồn cung cấp kali tuyệt vời, K trong KNO3 rất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng và hoạt động bình thường của mô. Cation K+ đóng một phần quan trọng trong nhiều quá trình trao đổi chất của tế bào, giúp cây điều hòa và tham gia vào sự đóng mở của lỗ khí khổng của cây (liên quan đến cung cấp nước).
- Giúp cây khỏe mạnh và năng suất cây trồng cao hơn.
Trong chế tạo thuốc nổ
- Với công thức: 75% KNO3, 10% S và 15% C để tạo ra thuốc nổ đen. Khi nổ, nó tạo ra muối kali sunfua (K2S), khí N và khí CO2. Phương trình: 2KNO3 + 3C + 5S → K2S + N2 + 3CO2
- Ngoài ra, có thể sử dụng KNO3 để tạo pháo hoa.
Dùng để bảo quản thực phẩm trong công nghiệp
- Chất phụ gia (E252).
- Bảo quản thịt chống ôi thiu.
Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1: Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân KNO3 là gì?
A. KNO2, O2
B. KNO2, N2, O2
C. KNO2, NO2, O2
D. K2O, NO2, O2
Giải đáp: Vì K là kim loại kiềm nên sản phẩm thu được gồm KNO2, O2.
Câu 2: Phản ứng nhiệt phân KNO3 là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt?
A. Thu nhiệt
B. Tỏa nhiệt
C. Vừa thu vừa tỏa
D. Không phản ứng
Câu 3: Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân AgNO3 là?
A. Ag, NO2, O2
B. Ag2O, NO2, O2
C. AgNO2, O2
D. Ag, Ag2O, NO2
Câu 4: Dãy muối cacbonat (=CO3) bị nhiệt phân ở nhiệt độ cao tạo thành?
A. K2CO3, Ba(HCO3)2.
B. K2CO3, KHCO3.
C. CaCO3, Ba(HCO3)2.
D. MgCO3, Na2CO3.
Câu 5: Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân Fe(NO3)3 trong không khí là?
A. Fe3O4, NO2 và O2.
B. Fe, NO2 và O2.
C. Fe2O3, NO2và O2.
D. Fe(NO2)2 và O2
Câu 6: Đem nung một lượng Cu(NO3)2 sau 1 thời gian thì dừng lại làm nguội. Sau đó cân lên thấy khối lượng giảm 1,08 gam. Khối lượng muối đã bị nhiệt phân là bao nhiêu gam?
A. 0,94 gam
B. 1,88 gam
C. 2,82 gam
D. 1,41gam
Giải đáp:
Phương trình phản ứng: 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2 (t0)
Gọi x là số mol của Cu(NO3)2, ta được: x → x → 2x → 0,5x
Lại có: m giảm = m khí sinh ra = mNO2 + mO2
Suy ra: 2x.46 + 0,5x.32 = 1,08 => x = 0,01 mol
Vậy mCu(NO3)2 = 1,88 gam
Như vậy, chúng ta đã biết được sản phẩm của phản ứng nhiệt phân KNO3 là KNO2 và O2, của AgNO3 là Ag, NO2 và O2, nhiệt phân Cu(NO3)2 thu được CuO, NO2 và O2. Xem thêm các phản ứng hóa học thú vị khác tại Bài Giảng Điện Tử nhé.
