NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + H2O | Phân tích phản ứng & phương trình hóa học

1. Phương trình phản ứng NaHCO3 ra BaCO3:

Phản ứng 2NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O là một trong những phản ứng phổ biến trong lĩnh vực hóa học. Phản ứng này có thể được sử dụng để kiểm tra sự hiện diện của khí carbon dioxide. Khi khí này được sủi bọt qua dung dịch bari hydroxit, nó sẽ tạo thành kết tủa trắng của bari cacbonat. Quá trình này thường được gọi là thử nghiệm nước vôi.

2. Phân tích phản ứng hóa học NaHCO3 ra BaCO3:

2.1. Điều kiện xảy ra phản ứng NaHCO3 ra BaCO3:

Cần xem xét hai yếu tố: nồng độ và nhiệt độ.

Với nồng độ, phản ứng này chỉ xảy ra khi nồng độ của các chất phản ứng đủ cao, do đó nó là một phản ứng thuận nghịch. Nếu nồng độ của NaHCO3 hoặc Ba(OH)2 quá thấp, phản ứng sẽ không xảy ra hoặc xảy ra rất chậm. Tuy nhiên, nồng độ tối thiểu cần thiết để phản ứng xảy ra phụ thuộc vào các điều kiện khác như nhiệt độ và áp suất.

Nhiệt độ: Phản ứng này là một phản ứng hấp thụ nhiệt từ môi trường, được gọi là phản ứng kết thúc nhiệt. Vì vậy, cần có một nguồn nhiệt bên ngoài để cung cấp năng lượng cho phản ứng xảy ra. Nếu nhiệt độ quá thấp, phản ứng không xảy ra hoặc xảy ra rất chậm. Nhiệt độ tối thiểu cần thiết để phản ứng xảy ra còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như nồng độ và áp suất.

Điều kiện để xảy ra phản ứng NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + H2O là có đủ nồng độ và nhiệt độ cao. Tuy nhiên, điều kiện này không phải là duy nhất vì có thể có các yếu tố khác như áp suất, dung môi, chất xúc tác, và nhiều hơn nữa ảnh hưởng đến phản ứng. Do đó, để biết chính xác các điều kiện cụ thể cho phản ứng này, cần thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác định các thông số tối ưu.

2.2. Bản chất của NaHCO3 và Ba(OH)2:

Trong trường hợp này, chất axit được sử dụng là natri bicacbonat (NaHCO3) và chất bazơ tương ứng là bari hydroxit (Ba(OH)2). Khi hai chất này tác động lên nhau, chúng sẽ tạo thành muối, nước và carbon dioxide. Muối có thành phần là bari cacbonat (BaCO3) và carbon dioxide sẽ hòa tan trong nước thành natri cacbonat (Na2CO3).

2.3. Nhận biết phản ứng:

Để xác định phản ứng này, chúng ta có thể nhìn nhận từ những dấu hiệu sau đây:

- Khi kết hợp dung dịch natri bicacbonat (NaHCO3) và dung dịch bari hiđroxit (Ba(OH)2), phản ứng sẽ xảy ra. Dung dịch natri bicacbonat có màu trong suốt, không mùi và có vị chua nhẹ. Dung dịch bari hiđroxit có màu trắng đục, không mùi và có vị kiềm.

- Kết quả của phản ứng là tạo ra kết tủa bari cacbonat (BaCO3), có màu trắng và không tan trong nước. Kết tủa này sẽ lắng xuống đáy của bình chứa dung dịch phản ứng. Chúng ta có thể lọc kết tủa này ra khỏi dung dịch để có thể quan sát rõ hơn.

- Phản ứng cũng tạo ra một dung dịch chứa natri cacbonat (Na2CO3) và nước (H2O). Dung dịch natri cacbonat có màu trong suốt, không mùi, và có vị kiềm. Nước là một chất lỏng không màu, không mùi, và không có vị.

- Phản ứng này là một phản ứng thuận nghịch, có nghĩa là nó có thể được đảo ngược bằng cách thêm axit vào dung dịch phản ứng ban đầu. Khi ta thêm axit vào dung dịch phản ứng, kết tủa của bari cacbonat sẽ dần tan chảy và dung dịch sẽ trở lại thành dung dịch chứa natri bicacbonat và bari hiđroxit.

2.4. Cách cân bằng Phương trình phản ứng hóa học:

Để cân bằng phương trình NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + H2O một cách chính xác nhất, ta có thể áp dụng phương pháp cân bằng bằng số oxi hóa khử. Theo phương pháp này, ta xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình, sau đó viết các phản ứng oxi hóa và khử riêng biệt, cân bằng số electron cho mỗi phản ứng, rồi cộng các phản ứng lại để được phương trình cân bằng. Cụ thể, ta có các bước sau:

– Đầu tiên, xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình:

NaHCO3: Na(+1), H(+1), C(+4), O(-2)

Ba(OH)2: Ba(+2), O(-2), H(+1)

BaCO3: Ba(+2), C(+4), O(-2)

Na2CO3: Na(+1), C(+4), O(-2)

H2O: H(+1), O(-2)

– Viết các phản ứng oxi hóa và khử riêng biệt:

Phản ứng oxi hóa: NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + e(-)

Phản ứng khử: Ba(OH)2 + e(-) → BaCO3 + H2O

– Cân bằng số electron cho mỗi phản ứng:

Phản ứng oxi hóa: 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + 2e(-)

Phản ứng khử: Ba(OH)2 + 2e(-) → BaCO3 + H2O

– Cộng các phản ứng lại để được phương trình cân bằng:

2NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1: Cho dung dịch Ba(Oh)2 tác dụng với NaHCO3 có hiện tượng gì?

A. Không có hiện tượng gì

B. Kết tủa trắng

C. Kết tủa trắng xanh

D. Có khí không màu thoát ra.

Câu 2: Cặp chất nào dưới đây không thể tồn tại trong cùng một dung dịch?

A. NaHCO3, Ba(OH)2

B. KCl, Na2SO4

C. CaCl2, NaNO3

D. ZnSO4, H2SO4

Câu 3: Cho các chất sau đây: MCl, NaCl, Ca(OH)2, Na2CO3, NaHCO3. Số chất có thể làm mềm nước cứng tạm thời là

A. 5.

B. 3.

C. 2.

D. 1

Câu 4: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về 2 muối NaHCO3 và Na2CO3?

A. Cả 2 muối đều dễ bị nhiệt phân.

B. Cả 2 muối đều tác dụng với axit mạnh giải phóng khí CO2.

C. Cả 2 muối bị thủy phân tạo môi trường kiềm yếu.

D. Cả 2 muối đều có thể tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 tạo kết tủa. 

4. Hướng dẫn lời giải:

Câu 1:

Đáp án: D. Kết tủa trắng 

Câu 2:

Đáp án: A. NaHCO3, Ba(OH)2

Câu 3:

Đáp án: C. 2

Câu 4:

Đáp án: A. Cả 2 muối đều dễ bị nhiệt phân.

5. Tìm hiểu thêm về NaHCO3:

5.1. Natri hiđrocacbonat – NaHCO3 là hóa chất gì?

Muối NaHCO3, còn được gọi là Natri hidrocacbonat, là muối của một axit vô cơ. Natri hidrocacbonat rất dễ bị nhiệt phân. Trong lĩnh vực thực phẩm, nó còn được gọi là baking soda, bicarbonate natri hay sodium bicarbonate. Bên cạnh đó, nó còn được biết đến với các tên gọi khác như Nahcolit và bột nở.

Chất này có dạng bột mịn, màu trắng, dễ hút ẩm và được dùng phổ biến trong lĩnh vực thực phẩm và y học.

Trong tự nhiên, nó có thể được tìm thấy trong quặng nacholit tại các khu vực có suối nước khoáng hoặc tồn tại. Khoáng chất này hình thành khi nước từ sông hoặc hồ bốc hơi nhanh do nhiệt độ cao.

5.2. Tính chất vật lí:

NaHCO3, còn được gọi là natri hiđrocacbonat, natri bicacbonat, baking soda, hay muối nở, là một hợp chất vô cơ được biểu diễn bằng công thức hóa học NaHCO3. Hiện thân dưới dạng tinh thể trắng, chất này có cấu trúc đơn tà và hình dạng tương tự như bột mịn. NaHCO3 có hương vị hơi mặn và tính kiềm yếu. Độ hòa tan của NaHCO3 trong nước thấp, chỉ khoảng 7,8 g/100 mL ở 18 °C.

5.3. Tính chất hóa học:

Đặc tính của NaHCO3 vừa có tính chất axit yếu, vừa có tính chất bazơ.

– Nhiệt phân: Khi nung nóng, NaHCO3 bị phân huỷ thành muối cacbonat natri (Na2CO3), nước (H2O) và khí cacbonic (CO2). Phương trình hóa học tương ứng là:

2NaHCO3 ⇌ Na2CO3 + H2O + CO2

– Thủy phân: Khi hòa tan trong nước, NaHCO3 bị thủy phân một phần tạo ra dung dịch bazơ yếu. Phương trình hóa học là:

NaHCO3 + H2O → NaOH + H2CO3

– NaHCO3 khi phản ứng với axit mạnh tạo ra muối, nước và khí CO2. Ví dụ, trong phản ứng với axit sunfuric (H2SO4), phương trình hóa học là:

2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O + 2CO2↑

Khi tác dụng với bazơ, NaHCO3 tạo thành muối và bazơ mới. Ví dụ, khi phản ứng với canxi hiđroxit (Ca(OH)2), phản ứng hóa học có thể mô tả bằng phương trình sau:

NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + NaOH + H2O

NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + NaOH + H2O

2NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O

‐ Tác dụng với NaOH giúp tạo ra muối trung hòa trong nước theo phương trình:

NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

5.4. Ứng dụng trong cuộc sống:

- Sử dụng trong công nghệ thực phẩm, natri hidrocacbonat có khả năng thải ra khí cacbonic khi nhiệt độ tăng cao. Chất này thường được dùng để làm xốp các loại bánh như bánh quy, bánh nướng xốp,... Ngoài ra, nó cũng được thêm vào tương cà, nước cốt chanh để giảm độ chua và làm cho các món ăn như đậu, hầm hay gân mềm và thơm ngon hơn.

- Trong lĩnh vực y học, trong quá khứ natri hidrocacbonat được sử dụng để trung hòa axit trong dạ dày và giúp giảm triệu chứng đau dạ dày. Tuy nhiên, hiện nay có nhiều loại thuốc chữa viêm loét dạ dày an toàn và hiệu quả hơn, do đó natri hidrocacbonat hầu như không được sử dụng. Ngoài ra, natri hidrocacbonat còn có thể có mặt trong thành phần của nước súc miệng hoặc có thể dùng để chà trực tiếp lên răng để loại bỏ mảng bám và làm trắng răng.

- Trong cuộc sống, nó được sử dụng để làm chất tẩy rửa các vật liệu kim loại và làm sạch bếp do tính chất mài mòn, giúp loại bỏ chất cặn bã.

- Ngoài ra, nó cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp cao su và tạo ra hiệu ứng ánh vàng rực rỡ trong pháo hoa.

Mặc dù natri hidrocacbonat có tác dụng đa dạng trong cuộc sống hàng ngày, nhưng chúng ta cần nhớ các điều sau:

- Không sử dụng quá lượng natri hidrocacbonat, đặc biệt khi dùng để làm sạch da chết, điều trị mụn, làm trắng răng.

- Vui lòng kiểm tra thời hạn sử dụng trước khi sử dụng sản phẩm để đảm bảo chất lượng và an toàn tối đa cho sức khỏe.

- Xin hãy lưu trữ sản phẩm ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc ánh nắng mặt trời trực tiếp.