Trả lời nhanh
(NH4)2CO3 + 2KOH → K2CO3 + 2NH3↑ + 2H2O (đun nóng); (NH4)2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + CO2↑ + H2O; (NH4)2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2NH3↑ + 2H2O; (NH4)2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NH4Cl. Muối này vừa có ion NH4+ vừa có ion CO32− nên phản ứng theo cả hai hướng.
Vì sao (NH4)2CO3 phản ứng được với cả bazơ, axit và muối?
Amoni cacbonat là muối tan, phân li hoàn toàn: (NH4)2CO3 → 2NH4+ + CO32−. Mỗi ion đóng một vai riêng:
- Ion NH4+ gặp OH− (khi đun nóng) tạo khí NH3 mùi khai.
- Ion CO32− gặp H+ tạo CO2 và H2O.
- Ion CO32− gặp Ba2+, Ca2+ tạo kết tủa cacbonat không tan.
Chỉ cần xét điều kiện phản ứng trao đổi ion (có chất khí, kết tủa hoặc chất điện li yếu) là viết được phương trình.
Phương trình từng phản ứng
1. (NH4)2CO3 + KOH
(NH4)2CO3 + 2KOH → K2CO3 + 2NH3↑ + 2H2O (đun nóng nhẹ)
- Hiện tượng: có khí mùi khai thoát ra, làm quỳ tím ẩm hoá xanh.
- Ion thu gọn: NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O
- Dung dịch loãng, để nguội thì NH3 tan trong nước nên khó ngửi thấy; vì vậy đề thường ghi “đun nóng”.
2. (NH4)2CO3 + HCl
(NH4)2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + CO2↑ + H2O
- Hiện tượng: sủi bọt khí không màu, không mùi (CO2).
- Ion thu gọn: CO32− + 2H+ → CO2↑ + H2O
- Muối NH4Cl tạo thành vẫn tan trong dung dịch nên không thấy kết tủa.
- Nếu cho từ từ HCl vào mà HCl còn thiếu, phản ứng dừng ở muối axit NH4HCO3 và chưa có khí. Đề phổ thông thường hiểu là HCl đủ hoặc dư.
3. (NH4)2CO3 + Ba(OH)2
(NH4)2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2NH3↑ + 2H2O (đun nóng)
- Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng BaCO3 và có khí mùi khai.
- Ion thu gọn: Ba2+ + CO32− + 2NH4+ + 2OH− → BaCO3↓ + 2NH3↑ + 2H2O
- Đây là phản ứng “một mũi tên trúng hai đích”: cả hai ion của muối đều tham gia.
4. (NH4)2CO3 + CaCl2
(NH4)2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NH4Cl
- Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng CaCO3.
- Ion thu gọn: Ca2+ + CO32− → CaCO3↓
- Không có khí vì dung dịch không chứa OH−.
Bảng tóm tắt để so sánh
| Chất tác dụng | Sản phẩm đặc trưng | Hiện tượng |
|---|---|---|
| KOH | K2CO3, NH3, H2O | Khí mùi khai |
| HCl | NH4Cl, CO2, H2O | Sủi bọt khí không mùi |
| Ba(OH)2 | BaCO3, NH3, H2O | Kết tủa trắng + khí mùi khai |
| CaCl2 | CaCO3, NH4Cl | Kết tủa trắng |
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Mẹo: gặp bazơ → nghĩ đến “khai” (NH3); gặp axit → nghĩ đến “sủi” (CO2); gặp muối của Ca, Ba → nghĩ đến “trắng” (cacbonat kết tủa).
- Sai 1: viết sản phẩm là NH4OH tách ra. Thực tế NH4OH không bền, viết luôn NH3 + H2O.
- Sai 2: quên hệ số 2 trước KOH, HCl, NH3, NH4Cl, H2O vì muối có hai nhóm NH4+.
- Sai 3: ghi CaCO3, BaCO3 là chất tan. Cả hai đều là kết tủa trắng.
Bài luyện tập
Bài 1. Chỉ dùng một thuốc thử là dung dịch Ba(OH)2, đun nhẹ, hãy phân biệt bốn dung dịch: (NH4)2CO3, NH4Cl, Na2CO3, NaCl.
Đáp án: (NH4)2CO3 cho kết tủa trắng và khí mùi khai; NH4Cl chỉ cho khí mùi khai; Na2CO3 chỉ cho kết tủa trắng (Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2NaOH); NaCl không có hiện tượng.
Bài 2. Cho 9,6 gam (NH4)2CO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư. Tính thể tích CO2 (đktc).
Đáp án: M = 96 g/mol nên n = 9,6 : 96 = 0,1 mol. Theo phương trình, nCO2 = 0,1 mol, V = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít.
Bài 3. Cũng 9,6 gam muối trên tác dụng với Ba(OH)2 dư, đun nóng. Tính thể tích NH3 (đktc) và khối lượng kết tủa.
Đáp án: n muối = 0,1 mol → nNH3 = 0,2 mol, V = 0,2 × 22,4 = 4,48 lít; nBaCO3 = 0,1 mol, m = 0,1 × 197 = 19,7 gam.
Câu hỏi thường gặp
(NH4)2CO3 tác dụng với HCl có hiện tượng gì?
Có sủi bọt khí không màu, không mùi là CO2. Phương trình: (NH4)2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + CO2↑ + H2O. Dung dịch vẫn trong suốt vì NH4Cl tan.
Vì sao (NH4)2CO3 tác dụng với KOH phải đun nóng?
Khi đun nóng, NH3 sinh ra thoát khỏi dung dịch nên phản ứng xảy ra hoàn toàn và ta ngửi được mùi khai. Ở nhiệt độ thường, dung dịch loãng, NH3 tan trong nước nên khó nhận ra.
(NH4)2CO3 tác dụng với Ba(OH)2 và CaCl2 khác nhau thế nào?
Với Ba(OH)2 có kết tủa trắng BaCO3 và khí NH3 mùi khai vì dung dịch có OH−. Với CaCl2 chỉ có kết tủa trắng CaCO3, không có khí.
Có thể dùng (NH4)2CO3 nhận biết chất nào?
Dung dịch muối này nhận biết ion H+ (sủi bọt CO2), ion Ca2+, Ba2+ (kết tủa trắng) và là chất thử tốt khi cần phân biệt nhiều dung dịch muối chứa NH4+ hoặc CO3 2−.