Trả lời nhanh
Al(NO3)3 ra Al(OH)3 theo phương trình: Al(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4NO3. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, hiện tượng là xuất hiện kết tủa keo trắng. Kết tủa không tan trong NH3 dư vì NH3 là bazơ yếu, không hoà tan được hiđroxit lưỡng tính Al(OH)3.
Phương trình hoá học Al(NO3)3 + NH3 + H2O
Phương trình phân tử:
Al(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4NO3
Phương trình ion rút gọn:
Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+
- Điều kiện: nhiệt độ thường, dùng dung dịch NH3 (nước amoniac).
- Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo màu trắng. Thêm NH3 dư, kết tủa vẫn không tan.
- Loại phản ứng: phản ứng trao đổi ion trong dung dịch (không phải oxi hoá – khử).
Kiểm tra cân bằng
| Nguyên tố | Vế trái | Vế phải |
|---|---|---|
| Al | 1 | 1 |
| N | 3 + 3 = 6 | 3 + 3 = 6 (trong 3NH4NO3) |
| H | 9 + 6 = 15 | 3 + 12 = 15 |
| O | 9 + 3 = 12 | 3 + 9 = 12 |
Mẹo cân bằng: coi Al3+ cần 3 nhóm OH–. Mỗi phân tử NH3 cộng với một phân tử H2O cho một NH4+ và một OH–, nên cần 3NH3 và 3H2O.
Vì sao Al(OH)3 không tan trong NH3 dư?
Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, tan được trong axit mạnh và kiềm mạnh. NH3 trong nước chỉ tạo ra lượng nhỏ OH– (bazơ yếu, điện li không hoàn toàn) nên không đủ để chuyển Al(OH)3 thành ion [Al(OH)4]–. Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa NH3 và NaOH, thường dùng để phân biệt hoặc tách Al3+.
Các cách khác để Al(NO3)3 ra Al(OH)3
| Chất tác dụng | Phương trình | Ghi chú |
|---|---|---|
| NaOH (vừa đủ, cho từ từ) | Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3 | Kết tủa keo trắng |
| Na2CO3 | 2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaNO3 | Có kết tủa trắng và khí không màu thoát ra (thuỷ phân hai chiều) |
| NaOH dư | Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] | Kết tủa tan dần, không còn Al(OH)3 |
Tổng quát với kiềm: Al(NO3)3 + 4NaOH → Na[Al(OH)4] + 3NaNO3 (khi NaOH dư).
Lỗi sai thường gặp
- Viết NH4OH rồi quên cân bằng H2O. Nên viết NH3 + H2O để dễ cân bằng.
- Cho rằng NH3 dư làm tan kết tủa như NaOH dư. Thực tế kết tủa Al(OH)3 không tan.
- Quên kí hiệu ↓ cho Al(OH)3, hoặc ghi sản phẩm là Al2O3 (chất này chỉ thu được khi nung kết tủa).
- Nhầm ion NH4+ với khí NH3 ở vế phải.
Bài luyện tập
Bài 1. Cho 100 ml dung dịch Al(NO3)3 0,2M tác dụng với dung dịch NH3 dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Đáp án: n(Al(NO3)3) = 0,1 × 0,2 = 0,02 mol. NH3 dư không hoà tan kết tủa nên n(Al(OH)3) = 0,02 mol. Khối lượng = 0,02 × 78 = 1,56 gam.
Bài 2. Cho 0,035 mol NaOH vào 100 ml dung dịch Al(NO3)3 0,1M. Tính khối lượng kết tủa.
Đáp án: n(Al3+) = 0,01 mol. Cần 0,03 mol NaOH để kết tủa hết, tạo 0,01 mol Al(OH)3. NaOH còn dư 0,005 mol hoà tan 0,005 mol Al(OH)3 (tỉ lệ 1 : 1). Kết tủa còn lại 0,005 mol, khối lượng = 0,005 × 78 = 0,39 gam.
Bài 3. Nêu hiện tượng khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào ống nghiệm chứa dung dịch Al(NO3)3.
Đáp án: Xuất hiện kết tủa keo trắng, lượng kết tủa tăng dần rồi giữ nguyên, kết tủa không tan khi NH3 dư.
Ghi nhớ
- Al3+ + 3OH– → Al(OH)3↓ là bản chất của mọi phản ứng trên.
- Dùng NH3 thì kết tủa bền, dùng NaOH dư thì kết tủa tan.
- Nung Al(OH)3: 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (nhiệt độ cao).
Câu hỏi thường gặp
Al(NO3)3 tác dụng với NH3 tạo ra chất gì?
Tạo kết tủa keo trắng Al(OH)3 và muối amoni nitrat NH4NO3: Al(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4NO3.
Kết tủa Al(OH)3 có tan trong NH3 dư không?
Không tan. NH3 là bazơ yếu nên không đủ để hoà tan hiđroxit lưỡng tính Al(OH)3, khác với NaOH hay KOH dư.
Ngoài NH3, chất nào làm Al(NO3)3 ra Al(OH)3?
Dung dịch NaOH (cho vừa đủ), dung dịch Na2CO3 (kèm khí CO2 thoát ra) hoặc các dung dịch kiềm khác với lượng thích hợp.
Phản ứng Al(NO3)3 với NH3 có phải oxi hoá – khử không?
Không. Số oxi hoá của các nguyên tố không thay đổi, đây là phản ứng trao đổi ion tạo kết tủa.