Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → 2NaHCO3 + BaSO4↓: phương trình, hiện tượng
Lớp 11Hóa học

Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → 2NaHCO3 + BaSO4↓: phương trình, hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình: Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaHCO3. Đây là phản ứng trao đổi trong dung dịch. Hiện tượng là xuất hiện kết tủa trắng BaSO4. Phản ứng xảy ra vì ion Ba2+ và SO42− kết hợp thành chất rất ít tan, còn NaHCO3 tan tốt nên ở lại trong dung dịch.

Phương trình hoá học

Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaHCO3

  • Loại phản ứng: trao đổi ion giữa hai muối tan.
  • Điều kiện: hai chất ở dạng dung dịch, nhiệt độ thường. Không cần xúc tác.
  • Hiện tượng: dung dịch trong suốt xuất hiện kết tủa màu trắng. Kết tủa đó là BaSO4, không tan trong axit mạnh. Không có khí thoát ra.

Cách cân bằng nhanh

  1. Giữ nguyên nhóm HCO3− và SO42−, đổi chỗ cation: Ba2+ đi với SO42− thành BaSO4; Na+ đi với HCO3− thành NaHCO3.
  2. Vế trái có 2 nhóm HCO3 và 2 nguyên tử Na. Vậy vế phải cần hệ số 2 trước NaHCO3.
  3. Kiểm tra: Ba 1 – 1; S 1 – 1; Na 2 – 2; H 2 – 2; C 2 – 2; O 14 – 14 (BaSO4 có 4 O, 2NaHCO3 có 6 O; vế phải 4 + 6 = 10?).

Ta đếm lại cho chắc: vế trái có Ba(HCO3)2 gồm 6 O và Na2SO4 gồm 4 O, tổng 10 O. Vế phải BaSO4 có 4 O, 2NaHCO3 có 6 O, tổng 10 O. Vậy phương trình đã cân bằng (số O đúng là 10, không phải 14).

Phương trình ion

Ion đầy đủ: Ba2+ + 2HCO3− + 2Na+ + SO42− → BaSO4↓ + 2Na+ + 2HCO3−

Ion thu gọn: Ba2+ + SO42− → BaSO4↓

Na+ và HCO3− là ion khán giả, có mặt cả hai vế. Phương trình thu gọn này cũng đúng với mọi cặp muối tan chứa Ba2+ và SO42−, ví dụ BaCl2 + Na2SO4.

Vì sao phản ứng xảy ra?

Điều kiện để phản ứng trao đổi ion xảy ra trong dung dịch là tạo ra chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu. Ở đây sản phẩm có BaSO4 kết tủa, nên phản ứng xảy ra gần như hoàn toàn. Còn NaHCO3 là muối tan, không tạo thêm kết tủa hay khí.

Lưu ý và lỗi sai thường gặp

  • Quên kí hiệu kết tủa: BaSO4 phải có mũi tên ↓.
  • Viết nhầm sản phẩm là BaCO3: không đúng, vì Ba2+ gặp SO42− trong dung dịch này. BaCO3 chỉ có khi có CO32− (ví dụ Ba(HCO3)2 + Na2CO3) hoặc khi đun nóng.
  • Đun nóng dung dịch sau phản ứng: NaHCO3 bị nhiệt phân: 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O (to). Nếu Ba(HCO3)2 còn dư thì nó cũng bị nhiệt phân: Ba(HCO3)2 → BaCO3↓ + CO2↑ + H2O (to).
  • Nhầm với phản ứng của axit: Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O. Phản ứng này có thêm khí CO2, còn phản ứng với Na2SO4 thì không.

Bảng so sánh một số phản ứng của Ba(HCO3)2

Chất thêm vào Phương trình Hiện tượng
Na2SO4 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaHCO3 Kết tủa trắng
H2SO4 Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O Kết tủa trắng và sủi bọt khí
Na2CO3 Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaHCO3 Kết tủa trắng
HCl Ba(HCO3)2 + 2HCl → BaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O Sủi bọt khí, không kết tủa

Mẹo nhớ: thấy Ba2+ thì nghĩ ngay đến hai kết tủa BaSO4 và BaCO3. Gặp SO42− thì ra BaSO4; gặp CO32− thì ra BaCO3. Gặp axit thì thêm khí CO2.

Ứng dụng: nhận biết

Có thể dùng dung dịch Na2SO4 để nhận ra ion Ba2+ trong dung dịch. Ngược lại, dung dịch Ba(HCO3)2 cho kết tủa trắng với Na2SO4 nhưng cho khí khi gặp axit HCl. Nhờ vậy ta phân biệt được Na2SO4 và HCl bằng Ba(HCO3)2.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Trộn 200 ml dung dịch Ba(HCO3)2 0,1M với lượng dư dung dịch Na2SO4. Tính khối lượng kết tủa (Ba = 137, S = 32, O = 16).

Giải: n Ba(HCO3)2 = 0,2 × 0,1 = 0,02 mol. Na2SO4 dư nên Ba2+ kết tủa hết: n BaSO4 = 0,02 mol. M BaSO4 = 233 g/mol. m = 0,02 × 233 = 4,66 g.

Bài 2. Cho 0,05 mol Ba(HCO3)2 tác dụng với 0,03 mol Na2SO4 trong dung dịch. Tính khối lượng kết tủa và số mol NaHCO3 tạo thành.

Giải: Tỉ lệ phản ứng 1 : 1, mà 0,03 < 0,05 nên Na2SO4 hết, Ba(HCO3)2 dư 0,02 mol. n BaSO4 = 0,03 mol, m = 0,03 × 233 = 6,99 g. n NaHCO3 = 2 × 0,03 = 0,06 mol.

Bài 3. Có hai lọ mất nhãn chứa dung dịch Na2SO4 và dung dịch HCl. Nêu cách phân biệt chỉ dùng Ba(HCO3)2.

Giải: Nhỏ Ba(HCO3)2 vào mỗi mẫu. Mẫu có kết tủa trắng là Na2SO4. Mẫu sủi bọt khí không màu là HCl.

Câu hỏi thường gặp

Ba(HCO3)2 + Na2SO4 ra chất gì?

Phản ứng tạo kết tủa trắng BaSO4 và muối NaHCO3 tan trong dung dịch: Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaHCO3.

Phản ứng Ba(HCO3)2 với Na2SO4 có sinh khí CO2 không?

Không. Phản ứng chỉ tạo kết tủa BaSO4. Khí CO2 chỉ xuất hiện khi có axit, ví dụ H2SO4 hoặc HCl, hoặc khi đun nóng dung dịch.

Phương trình ion thu gọn của phản ứng là gì?

Ba2+ + SO4 2− → BaSO4↓. Các ion Na+ và HCO3− không tham gia nên được lược bỏ.

BaSO4 có tan trong axit không?

Không. BaSO4 là kết tủa trắng không tan trong nước và không tan trong các axit loãng như HCl, HNO3, nên thường dùng để nhận biết ion SO4 2− hoặc Ba2+.

Bài học liên quan