Trả lời nhanh
Phương trình: Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaNO3. Đây là phản ứng trao đổi giữa muối và bazơ trong dung dịch. Hiện tượng là xuất hiện kết tủa trắng Mg(OH)2. Phản ứng xảy ra được vì sản phẩm có chất ít tan, tách khỏi dung dịch. NaNO3 tan nên vẫn ở trong dung dịch.
Phương trình hoá học
Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaNO3
- Điều kiện: nhiệt độ thường, cả hai chất ở dạng dung dịch.
- Hiện tượng: dung dịch trong suốt, không màu, xuất hiện kết tủa trắng, dạng keo mịn, lắng dần xuống đáy.
- Loại phản ứng: trao đổi (không có nguyên tố nào thay đổi số oxi hoá).
Cân bằng phương trình
Hai nhóm OH⁻ kết hợp với một ion Mg²⁺, nên ta đặt hệ số 2 trước NaOH. Khi đó vế phải có 2 Na nên đặt hệ số 2 trước NaNO3. Kiểm tra lại:
| Nguyên tố / nhóm | Vế trái | Vế phải |
|---|---|---|
| Mg | 1 | 1 |
| Na | 2 | 2 |
| Nhóm NO3 | 2 | 2 |
| Nhóm OH | 2 | 2 |
Mẹo: với phản ứng trao đổi, hãy cân bằng theo “nhóm” (NO3, OH) thay vì đếm từng nguyên tử N, O, H. Cách này nhanh và ít nhầm.
Vì sao phản ứng xảy ra?
Phản ứng trao đổi trong dung dịch chỉ xảy ra khi tạo ra chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu. Ở đây, Mg(OH)2 là bazơ không tan trong nước nên tạo kết tủa. Muối NaNO3 là muối nitrat, tất cả muối nitrat đều tan.
Viết dưới dạng ion:
- Phương trình ion đầy đủ: Mg2+ + 2NO3− + 2Na+ + 2OH− → Mg(OH)2↓ + 2Na+ + 2NO3−
- Phương trình ion thu gọn: Mg2+ + 2OH− → Mg(OH)2↓
Ion Na⁺ và NO3⁻ không tham gia phản ứng, chúng chỉ là “ion khán giả”. Vì vậy, mọi muối magie tan (MgCl2, MgSO4…) cho phản ứng ion thu gọn giống hệt với dung dịch kiềm tan (NaOH, KOH, Ba(OH)2…).
Tính chất của các chất tham gia và sản phẩm
| Chất | Trạng thái trong nước | Ghi nhớ |
|---|---|---|
| Mg(NO3)2 | Tan, không màu | Muối nitrat luôn tan |
| NaOH | Tan, kiềm mạnh | Làm quỳ tím hoá xanh |
| Mg(OH)2 | Kết tủa trắng | Bazơ ít tan, tan trong dung dịch axit |
| NaNO3 | Tan, không màu | Muối của bazơ mạnh và axit mạnh |
Mg(OH)2 có tan trong NaOH dư không?
Không. Mg(OH)2 là bazơ, không có tính lưỡng tính nên không tan trong kiềm dư. Đây là điểm để phân biệt với Al(OH)3 hoặc Zn(OH)2 là các hiđroxit tan trong NaOH dư. Vì thế dù cho dư NaOH, lượng kết tủa Mg(OH)2 vẫn không giảm.
Ngược lại, kết tủa tan khi thêm axit:
Mg(OH)2 + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + 2H2O
Ứng dụng: nhận biết ion Mg²⁺
Nhỏ dung dịch NaOH vào mẫu thử. Nếu có kết tủa trắng không tan trong NaOH dư thì mẫu có thể chứa Mg²⁺. Để phân biệt dung dịch Mg(NO3)2 và Al(NO3)3, ta cho NaOH dư: kết tủa không tan là Mg(NO3)2, kết tủa tan dần là Al(NO3)3.
Phản ứng liên quan khi đun nóng
- Nung kết tủa: Mg(OH)2 → MgO + H2O (nhiệt độ cao)
- Nhiệt phân muối khan: 2Mg(NO3)2 → 2MgO + 4NO2 + O2 (nhiệt độ cao)
Lỗi sai thường gặp
- Viết Mg(OH) hoặc MgOH: Mg có hoá trị II nên phải là Mg(OH)2.
- Quên hệ số 2 ở NaOH hoặc NaNO3.
- Ghi nhầm NaNO3 là chất kết tủa. Muối nitrat luôn tan.
- Quên mũi tên ↓ sau Mg(OH)2 khi viết phương trình.
- Khi viết phương trình ion thu gọn, vẫn giữ lại Na⁺ và NO3⁻.
Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 0,5M tác dụng với dung dịch NaOH dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Giải: n(Mg(NO3)2) = 0,1 × 0,5 = 0,05 mol. Theo phương trình, n(Mg(OH)2) = 0,05 mol. M(Mg(OH)2) = 24 + 2×17 = 58 g/mol. Khối lượng kết tủa = 0,05 × 58 = 2,9 g.
Bài 2. Trộn 200 ml dung dịch NaOH 1M với dung dịch chứa 0,15 mol Mg(NO3)2. Tính khối lượng kết tủa và chất còn dư.
Giải: n(NaOH) = 0,2 mol. Để phản ứng hết 0,15 mol Mg(NO3)2 cần 0,3 mol NaOH, mà chỉ có 0,2 mol nên NaOH hết. n(Mg(OH)2) = 0,2 : 2 = 0,1 mol, khối lượng = 0,1 × 58 = 5,8 g. Mg(NO3)2 dư = 0,15 − 0,1 = 0,05 mol.
Bài 3. Cho 0,1 mol Mg(NO3)2 phản ứng vừa đủ với NaOH. Tính khối lượng NaNO3 tạo thành.
Giải: n(NaNO3) = 2 × 0,1 = 0,2 mol. M(NaNO3) = 23 + 14 + 48 = 85 g/mol. Khối lượng = 0,2 × 85 = 17 g.
Câu hỏi thường gặp
Mg(NO3)2 + NaOH có hiện tượng gì?
Xuất hiện kết tủa trắng Mg(OH)2 trong dung dịch không màu. Kết tủa không tan khi cho NaOH dư.
Phương trình ion thu gọn của Mg(NO3)2 + NaOH viết thế nào?
Mg2+ + 2OH− → Mg(OH)2↓. Các ion Na+ và NO3− không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.
Mg(OH)2 có tan trong NaOH dư không?
Không. Mg(OH)2 là bazơ không lưỡng tính nên không tan trong kiềm dư, khác với Al(OH)3 và Zn(OH)2.
Làm sao nhận biết dung dịch Mg(NO3)2 với Al(NO3)3?
Cho NaOH dư vào hai mẫu. Mẫu có kết tủa trắng không tan là Mg(NO3)2, mẫu có kết tủa xuất hiện rồi tan là Al(NO3)3.