Trả lời nhanh
Phương trình: 2NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O. Phản ứng xảy ra khi trộn dung dịch hoặc chất rắn và đun nhẹ, sinh khí NH3 mùi khai, làm quỳ tím ẩm hóa xanh. Bản chất là ion NH4+ nhường proton cho OH− tạo NH3 và H2O.
Phương trình hoá học NH4Cl + Ba(OH)2
2NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O (đun nóng nhẹ)
Đây là phản ứng trao đổi giữa muối amoni và bazơ mạnh. Sản phẩm gồm một muối tan (BaCl2), khí amoniac và nước. Chính việc có khí thoát ra làm phản ứng xảy ra đến cùng.
Cách cân bằng nhanh
- Ba(OH)2 có 2 nhóm OH nên cần 2 ion NH4+ để trung hoà → đặt hệ số 2 trước NH4Cl.
- Vế trái có 2Cl, vế phải BaCl2 có 2Cl: cân bằng.
- 2 nhóm NH4 cho 2NH3, 2 nhóm OH và 2H còn lại tạo 2H2O.
- Kiểm tra H: vế trái 2×4 + 2 = 10; vế phải 2×3 + 2×2 = 10. Đúng.
Điều kiện và hiện tượng
| Nội dung | Chi tiết |
|---|---|
| Điều kiện | Trộn hai chất, đun nóng nhẹ cho khí thoát ra nhanh (ở nhiệt độ thường vẫn xảy ra, chậm hơn). |
| Hiện tượng | Có khí không màu, mùi khai, xốc thoát ra. Dung dịch không tạo kết tủa. |
| Nhận biết khí | Quỳ tím ẩm đặt ở miệng ống nghiệm chuyển sang xanh; đũa thuỷ tinh nhúng HCl đặc lại gần cho khói trắng NH4Cl. |
| Nhiệt | Phản ứng thu nhiệt: nếu trộn chất rắn Ba(OH)2·8H2O với NH4Cl, hỗn hợp lạnh đi rõ rệt. |
Phương trình ion
- Phương trình ion đầy đủ: 2NH4+ + 2Cl− + Ba2+ + 2OH− → Ba2+ + 2Cl− + 2NH3↑ + 2H2O
- Ion thu gọn: NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O
Ion Ba2+ và Cl− không tham gia, chỉ là ion “khán giả”. Vì vậy mọi muối amoni (NH4NO3, (NH4)2SO4…) khi gặp kiềm khi đun nóng đều cho cùng ion thu gọn này.
Vì sao phản ứng xảy ra?
Ion NH4+ là axit yếu, còn OH− là bazơ mạnh nên OH− giật proton của NH4+. NH3 sinh ra ít tan khi đun nóng nên bay khỏi dung dịch, làm cân bằng dịch chuyển hẳn về phía sản phẩm.
Ứng dụng: nhận biết ion NH4+
Muốn biết một dung dịch có chứa muối amoni hay không, ta cho tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH, Ba(OH)2) rồi đun nóng, thử khí bằng quỳ tím ẩm. Dùng Ba(OH)2 còn có lợi thế: nếu có ion SO42− sẽ xuất hiện thêm kết tủa trắng BaSO4, giúp phân biệt (NH4)2SO4 với NH4Cl.
Lỗi sai thường gặp
- Quên hệ số 2 ở NH4Cl và NH3, dẫn đến sai tỉ lệ mol 2 : 1.
- Viết sản phẩm là NH4OH rồi để nguyên. Thực tế NH4OH không bền, phân huỷ thành NH3 và H2O khi đun.
- Nhầm với phản ứng nhiệt phân NH4Cl (NH4Cl → NH3 + HCl khi nung), đó là phản ứng khác, không cần bazơ.
- Khi tính thể tích khí, quên chọn đúng điều kiện (đktc: 22,4 L/mol).
Bài tập vận dụng
Bài 1. Đun nóng 10,7 g NH4Cl với lượng dư dung dịch Ba(OH)2. Tính thể tích khí NH3 (đktc).
Giải: n(NH4Cl) = 10,7 : 53,5 = 0,2 mol. Theo phương trình, n(NH3) = 0,2 mol, V = 0,2 × 22,4 = 4,48 L.
Bài 2. Trộn 0,1 mol NH4Cl với 0,1 mol Ba(OH)2 rồi đun nóng. Chất nào dư, dư bao nhiêu mol? Thu được bao nhiêu mol NH3?
Giải: Tỉ lệ phản ứng NH4Cl : Ba(OH)2 = 2 : 1, nên 0,1 mol NH4Cl chỉ cần 0,05 mol Ba(OH)2. NH4Cl hết, Ba(OH)2 dư 0,05 mol; n(NH3) = 0,1 mol.
Bài 3. Chỉ dùng dung dịch Ba(OH)2, nhận biết ba dung dịch mất nhãn: NH4Cl, BaCl2, (NH4)2SO4.
Giải: Nhỏ Ba(OH)2 vào từng mẫu rồi đun nhẹ. Mẫu chỉ có khí mùi khai là NH4Cl. Mẫu chỉ có kết tủa trắng, không khí là không xảy ra với BaCl2, thực tế BaCl2 không hiện tượng gì. Mẫu vừa có khí khai vừa có kết tủa trắng là (NH4)2SO4:
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O.
Mẹo nhớ
“Muối amoni gặp kiềm, đun nóng ra khai”: cứ thấy NH4+ + OH− thì viết ngay NH3 + H2O, phần còn lại ghép thành muối mới.
Câu hỏi thường gặp
NH4Cl tác dụng với Ba(OH)2 tạo ra chất gì?
Tạo BaCl2, khí NH3 mùi khai và H2O theo phương trình 2NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O.
Hiện tượng khi cho NH4Cl vào dung dịch Ba(OH)2 là gì?
Có khí mùi khai thoát ra (nhất là khi đun nóng), khí làm quỳ tím ẩm hoá xanh; không có kết tủa.
Phương trình ion thu gọn của phản ứng là gì?
NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O. Ion Ba2+ và Cl− không tham gia phản ứng.
Phản ứng NH4Cl + Ba(OH)2 có thu nhiệt không?
Có. Khi trộn chất rắn Ba(OH)2·8H2O với NH4Cl, phản ứng thu nhiệt mạnh nên hỗn hợp lạnh đi.