Na2O + H2SO4 → Na2SO4 + H2O: Phương trình, hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình: Na₂O + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O. Đây là phản ứng giữa oxit bazơ và axit tạo muối và nước, xảy ra ngay ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác. Natri oxit rắn màu trắng tan dần trong dung dịch axit và phản ứng toả nhiều nhiệt. Phương trình đã cân bằng sẵn, tỉ lệ mol các chất là 1 : 1 : 1 : 1.

Phương trình hoá học Na₂O tác dụng với H₂SO₄

Na₂O + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

Thông tin	Nội dung
Loại phản ứng	Oxit bazơ + axit → muối + nước (phản ứng trao đổi, không phải oxi hoá – khử)
Điều kiện	Nhiệt độ thường
Hiện tượng	Chất rắn màu trắng (Na₂O) tan dần, dung dịch nóng lên rõ rệt
Sản phẩm	Natri sunfat Na₂SO₄ (tan trong nước) và nước

Cách cân bằng và vì sao không phải oxi hoá – khử

Hai vế đã cân bằng ngay: bên trái có 2 Na, 1 S, 5 O, 2 H; bên phải cũng có 2 Na, 1 S, (4 + 1) = 5 O, 2 H. Không cần thêm hệ số.

Số oxi hoá của Na (+1), S (+6), O (−2), H (+1) đều không đổi trước và sau phản ứng. Vì vậy đây là phản ứng trao đổi, không phải phản ứng oxi hoá – khử. Em có thể dùng cách này để kiểm tra nhanh bất kỳ phản ứng nào giữa oxit bazơ và axit.

Phương trình ion thu gọn

Na₂O là chất rắn nên giữ nguyên dạng phân tử. H₂SO₄ loãng phân li hoàn toàn (ở nấc 1) thành ion. Phương trình ion rút gọn:

Na₂O + 2H⁺ → 2Na⁺ + H₂O

Ion SO₄²⁻ không tham gia phản ứng, nó chỉ “đi cùng” Na⁺ trong dung dịch muối.

Giải thích bản chất phản ứng

Na₂O là oxit bazơ điển hình, ứng với bazơ mạnh NaOH. Khi gặp axit, nó nhận H⁺ để tạo nước.
Nếu cho Na₂O vào dung dịch axit, một phần oxit cũng có thể tác dụng với nước trước (Na₂O + H₂O → 2NaOH), sau đó NaOH trung hoà axit. Kết quả cuối cùng vẫn là Na₂SO₄ và nước, nên khi làm bài ta viết phản ứng trực tiếp.
Phản ứng toả nhiều nhiệt nên khi làm thí nghiệm cần cho từng lượng nhỏ, tránh bắn axit.

Trường hợp axit dư

Nếu H₂SO₄ dư nhiều (tỉ lệ mol Na₂O : H₂SO₄ = 1 : 2) thì có thể tạo muối axit natri hiđrosunfat:

Na₂O + 2H₂SO₄ → 2NaHSO₄ + H₂O

Tuy nhiên ở chương trình phổ thông, bài tập thường mặc định tạo muối trung hoà Na₂SO₄. Chỉ viết NaHSO₄ khi đề nói rõ axit dư hoặc cho tỉ lệ mol tương ứng.

Ví dụ tính toán (tự đặt)

Đề: Hoà tan hoàn toàn 6,2 g Na₂O vào dung dịch H₂SO₄ 20% vừa đủ. Tính khối lượng dung dịch axit và nồng độ phần trăm của dung dịch muối thu được.

n(Na₂O) = 6,2 : 62 = 0,1 mol.
Theo phương trình, n(H₂SO₄) = n(Na₂SO₄) = 0,1 mol.
m(H₂SO₄) = 0,1 × 98 = 9,8 g, nên m dung dịch axit = 9,8 : 20% = 49 g.
m(Na₂SO₄) = 0,1 × 142 = 14,2 g.
Khối lượng dung dịch sau phản ứng = 6,2 + 49 = 55,2 g (không có khí hay kết tủa thoát ra).
C% Na₂SO₄ = 14,2 : 55,2 × 100% ≈ 25,72%.

Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm có khí H₂ hoặc SO₂: sai, vì Na₂O là oxit, không phải kim loại Na và không có tính khử trong phản ứng này.
Quên cộng khối lượng oxit vào khối lượng dung dịch sau phản ứng.
Nhầm khối lượng mol: Na₂O = 62, H₂SO₄ = 98, Na₂SO₄ = 142 g/mol.
Nhầm với Na + H₂SO₄ (có khí H₂ thoát ra, phản ứng mạnh hơn nhiều).

Mẹo nhớ: oxit bazơ + axit → muối + nước; kim loại của oxit giữ nguyên hoá trị, gốc axit giữ nguyên.

Bài luyện tập

Bài 1. Cho 12,4 g Na₂O vào 200 g dung dịch H₂SO₄ 9,8%. Tính C% chất tan trong dung dịch sau phản ứng.

Đáp án: n(Na₂O) = 0,2 mol; n(H₂SO₄) = 19,6 : 98 = 0,2 mol, nên phản ứng vừa đủ. m(Na₂SO₄) = 0,2 × 142 = 28,4 g; m dung dịch = 12,4 + 200 = 212,4 g; C% ≈ 13,37%.

Bài 2. Cho 0,1 mol Na₂O tác dụng với 0,15 mol H₂SO₄ (loãng). Dung dịch sau phản ứng chứa những chất tan nào, số mol bao nhiêu?

Đáp án: Na₂O hết (0,1 mol), H₂SO₄ phản ứng 0,1 mol và dư 0,05 mol. Dung dịch chứa Na₂SO₄ 0,1 mol và H₂SO₄ dư 0,05 mol.

Bài 3. Hoàn thành sơ đồ: Na → Na₂O → Na₂SO₄.

Đáp án: 4Na + O₂ → 2Na₂O (đun nóng hoặc đốt); Na₂O + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O.

Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng.

Câu hỏi thường gặp

Na2O + H2SO4 tạo ra chất gì?

Tạo natri sunfat (Na2SO4) và nước: Na2O + H2SO4 → Na2SO4 + H2O. Đây là phản ứng của oxit bazơ với axit.

Phản ứng Na2O với H2SO4 có phải phản ứng oxi hoá – khử không?

Không. Số oxi hoá của Na, S, O, H không thay đổi, nên đây là phản ứng trao đổi (trung hoà oxit bazơ bằng axit).

Hiện tượng khi cho Na2O vào dung dịch H2SO4 là gì?

Chất rắn màu trắng Na2O tan dần, dung dịch nóng lên do phản ứng toả nhiều nhiệt, không có khí hay kết tủa.

Khi nào Na2O và H2SO4 tạo NaHSO4?

Khi H2SO4 dư, tỉ lệ mol Na2O : H2SO4 = 1 : 2: Na2O + 2H2SO4 → 2NaHSO4 + H2O. Bài tập phổ thông thường mặc định tạo Na2SO4.