Trả lời nhanh
Dung dịch NH3 tác dụng với dung dịch MgCl2 theo phương trình: MgCl2 + 2NH3 + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl. Hiện tượng là xuất hiện kết tủa trắng Mg(OH)2. NH3 là bazơ yếu nhưng vẫn đủ tạo ion OH– để kết tủa ion Mg2+. Kết tủa không tan khi NH3 dư.
Phương trình hoá học của NH3 với MgCl2
Phương trình phân tử:
MgCl2 + 2NH3 + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl
Phương trình ion thu gọn:
Mg2+ + 2NH3 + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NH4+
Kiểm tra cân bằng: vế trái có 1 Mg, 2 Cl, 2 N, 10 H (6 H từ NH3 và 4 H từ H2O), 2 O. Vế phải có 1 Mg, 2 Cl, 2 N, 10 H (2 H trong Mg(OH)2 và 8 H trong 2NH4Cl), 2 O. Hai vế bằng nhau nên phương trình đã cân bằng.
Điều kiện và hiện tượng
- Điều kiện: nhiệt độ thường, dùng dung dịch NH3 (nước amoniac). Nước là chất tham gia nên phải có mặt.
- Hiện tượng: nhỏ dung dịch NH3 vào ống nghiệm chứa dung dịch MgCl2 trong suốt, thấy xuất hiện kết tủa trắng, dạng keo nhẹ. Đó là Mg(OH)2.
- Khi dư NH3: kết tủa vẫn giữ nguyên, không tan.
Giải thích vì sao phản ứng xảy ra
Trong nước, NH3 nhận proton của nước theo cân bằng thuận nghịch: NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH–. Cân bằng này lệch về trái nhiều nên nồng độ OH– thấp, nhưng vẫn đủ để tích số [Mg2+][OH–]2 vượt tích số tan của Mg(OH)2. Mg(OH)2 là hiđroxit ít tan nên tách ra thành kết tủa.
Ion NH4+ sinh ra kết hợp với Cl– còn lại trong dung dịch, tạo muối NH4Cl tan.
Vì sao NH3 dư không hòa tan được Mg(OH)2?
Một số hiđroxit như Cu(OH)2, Zn(OH)2, AgOH (Ag2O) tan trong NH3 dư vì các ion kim loại tạo được phức amoniac bền, ví dụ [Cu(NH3)4]2+. Ion Mg2+ không tạo phức amoniac bền trong dung dịch nước, nên Mg(OH)2 không tan. Đây là điểm khác biệt hay được dùng trong bài nhận biết.
| Muối tác dụng với NH3 | Hiện tượng khi NH3 dư |
|---|---|
| MgCl2 | Kết tủa trắng Mg(OH)2, không tan |
| AlCl3 | Kết tủa keo trắng Al(OH)3, không tan |
| CuCl2 | Kết tủa xanh, sau đó tan tạo dung dịch xanh thẫm |
| ZnCl2 | Kết tủa trắng, sau đó tan |
Lưu ý khi làm bài: phản ứng thuận nghịch với NH4Cl
Mg(OH)2 có thể tan một phần trong dung dịch muối amoni đậm đặc vì NH4+ làm giảm nồng độ OH–: Mg(OH)2 + 2NH4Cl → MgCl2 + 2NH3 + 2H2O. Vì vậy trong thực tế, nếu dung dịch có sẵn nhiều NH4Cl thì khi thêm NH3 sẽ không thấy kết tủa. Ở bài tập phổ thông, ta vẫn viết phản ứng tạo kết tủa một chiều.
Lỗi sai thường gặp
- Viết MgCl2 + NH3 → Mg(NH2)2 + HCl: sai, trong dung dịch nước không tạo ra sản phẩm này.
- Quên H2O ở vế trái nên không cân bằng được H và O.
- Cho rằng kết tủa tan trong NH3 dư giống Cu(OH)2: sai.
- Viết NH4OH rồi quên rằng đó thực chất là dung dịch NH3; cách viết MgCl2 + 2NH4OH → Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl vẫn chấp nhận được.
Mẹo nhớ: NH3 + muối của kim loại có hiđroxit không lưỡng tính, không tạo phức (Mg, Al, Fe…) → kết tủa hiđroxit, không tan khi dư. Al(OH)3 cũng không tan trong NH3 vì NH3 là bazơ yếu.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho NH3 dư vào dung dịch chứa 0,1 mol MgCl2. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Đáp án: n(Mg(OH)2) = n(MgCl2) = 0,1 mol; M = 58 g/mol nên m = 0,1 × 58 = 5,8 g.
Bài 2. Cho 0,08 mol NH3 vào dung dịch chứa 0,05 mol MgCl2 (nước dư). Tính khối lượng kết tủa.
Đáp án: Tỉ lệ phản ứng MgCl2 : NH3 = 1 : 2. Với 0,05 mol MgCl2 cần 0,10 mol NH3, mà chỉ có 0,08 mol nên NH3 hết. n(Mg(OH)2) = 0,08 : 2 = 0,04 mol; m = 0,04 × 58 = 2,32 g.
Bài 3. Có thể dùng dung dịch NH3 dư để phân biệt dung dịch MgCl2 và AlCl3 không? Vì sao?
Đáp án: Không. Cả hai đều cho kết tủa trắng không tan trong NH3 dư. Nên dùng dung dịch NaOH dư: Al(OH)3 tan còn Mg(OH)2 không tan.
Câu hỏi thường gặp
NH3 tác dụng với MgCl2 có hiện tượng gì?
Xuất hiện kết tủa trắng Mg(OH)2 trong dung dịch. Kết tủa không tan khi cho NH3 dư.
Vì sao Mg(OH)2 không tan trong NH3 dư?
Vì ion Mg2+ không tạo được phức amoniac bền như Cu2+, Zn2+ hay Ag+, và NH3 chỉ là bazơ yếu nên không hòa tan được Mg(OH)2.
NH3 khí khô có phản ứng với MgCl2 không?
Phản ứng kết tủa Mg(OH)2 cần có nước. Trong chương trình phổ thông, phản ứng này luôn xét với dung dịch NH3 và dung dịch MgCl2.
Có thể viết NH4OH thay cho NH3 + H2O không?
Có thể: MgCl2 + 2NH4OH → Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl. Tuy nhiên NH4OH thực chất chỉ là cách viết quy ước của dung dịch NH3 trong nước.