MgSO4 + BaCl2 → MgCl2 + BaSO4: phương trình, hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình: MgSO₄ + BaCl₂ → MgCl₂ + BaSO₄↓. Khi trộn hai dung dịch ở nhiệt độ thường, xuất hiện kết tủa trắng BaSO₄ không tan trong axit. Đây là phản ứng trao đổi giữa hai muối, xảy ra được vì sản phẩm có chất kết tủa. Phản ứng dùng để nhận biết ion sunfat SO₄²⁻.

Phương trình phản ứng MgSO₄ + BaCl₂

Phương trình phân tử:

MgSO₄ + BaCl₂ → MgCl₂ + BaSO₄↓

Phương trình đã cân bằng sẵn: mỗi nguyên tố có số nguyên tử hai vế bằng nhau (1 Mg, 1 Ba, 1 S, 4 O, 2 Cl), nên các hệ số đều bằng 1.

Điều kiện và hiện tượng

Điều kiện: cả hai muối đều ở dạng dung dịch, nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
Hiện tượng: dung dịch trong suốt ban đầu bị đục dần, xuất hiện kết tủa trắng (BaSO₄) lắng xuống đáy ống nghiệm.
Thử thêm: nhỏ HCl hoặc HNO₃ loãng vào kết tủa, kết tủa vẫn không tan. Đây là điểm đặc trưng của BaSO₄.

Vì sao phản ứng xảy ra?

Phản ứng giữa hai muối trong dung dịch chỉ xảy ra khi tạo được ít nhất một chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu. Ở đây hai muối ban đầu đều tan tốt. Sản phẩm MgCl₂ cũng tan, còn BaSO₄ gần như không tan trong nước, nên các ion Ba²⁺ và SO₄²⁻ kết hợp với nhau và rời khỏi dung dịch.

Viết dưới dạng ion để thấy rõ bản chất:

Ion đầy đủ: Mg²⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2Cl⁻ → Mg²⁺ + 2Cl⁻ + BaSO₄↓
Ion thu gọn: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓

Ion Mg²⁺ và Cl⁻ có mặt ở cả hai vế nên chúng chỉ là “khán giả”, không tham gia phản ứng thực sự. Vì vậy, bất kỳ muối sunfat tan nào (Na₂SO₄, K₂SO₄, CuSO₄…) tác dụng với muối bari tan đều cho cùng kết quả như trên.

Phân loại và đặc điểm phản ứng

Đặc điểm	Nội dung
Loại phản ứng	Trao đổi (muối + muối → hai muối mới)
Có thay đổi số oxi hoá không?	Không, không phải phản ứng oxi hoá – khử
Chất kết tủa	BaSO₄, màu trắng, không tan trong axit
Chất tan còn lại	MgCl₂ (không màu)
Tính thuận nghịch	Xem như xảy ra hoàn toàn vì có kết tủa

Ứng dụng: nhận biết ion sunfat

Thuốc thử BaCl₂ (hoặc Ba(NO₃)₂, Ba(OH)₂) dùng để nhận ra gốc sunfat. Cách làm: lấy một ít dung dịch cần thử, nhỏ vài giọt BaCl₂; nếu có kết tủa trắng và kết tủa không tan khi thêm axit mạnh thì dung dịch chứa SO₄²⁻.

Bước thêm axit rất quan trọng, vì ion CO₃²⁻ hay SO₃²⁻ cũng cho kết tủa trắng với Ba²⁺ (BaCO₃, BaSO₃), nhưng những kết tủa này tan trong axit mạnh. Chỉ BaSO₄ là không tan.

Lỗi sai thường gặp

Viết kết tủa là MgCl₂ hoặc Mg(OH)₂. Thực tế MgCl₂ tan, kết tủa là BaSO₄.
Quên mũi tên ↓ sau BaSO₄ hoặc viết sai công thức thành BaSO₃.
Khi tính toán, quên kiểm tra chất nào hết, chất nào dư (xem bài 2 bên dưới).
Nhầm khối lượng mol: M(BaSO₄) = 137 + 32 + 4×16 = 233 g/mol.

Mẹo nhớ: “Bari gặp sunfat – kết tủa trắng ngay”. Thấy Ba²⁺ và SO₄²⁻ cùng xuất hiện là nghĩ ngay tới BaSO₄↓.

Bài tập vận dụng (ví dụ tự đặt)

Bài 1. Cho 100 ml dung dịch MgSO₄ 0,5M tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl₂. Tính khối lượng kết tủa thu được.

Giải: n(MgSO₄) = 0,1 × 0,5 = 0,05 mol. Theo phương trình, n(BaSO₄) = n(MgSO₄) = 0,05 mol (BaCl₂ dư nên MgSO₄ phản ứng hết). Khối lượng kết tủa m = 0,05 × 233 = 11,65 g.

Bài 2. Trộn 200 ml dung dịch BaCl₂ 0,1M với 100 ml dung dịch MgSO₄ 0,3M. Tính khối lượng kết tủa và nồng độ mol các chất tan trong dung dịch sau phản ứng (coi thể tích dung dịch bằng tổng thể tích hai dung dịch).

Giải: n(BaCl₂) = 0,2 × 0,1 = 0,02 mol; n(MgSO₄) = 0,1 × 0,3 = 0,03 mol. Tỉ lệ phản ứng 1 : 1 nên BaCl₂ hết, MgSO₄ dư 0,03 − 0,02 = 0,01 mol.

n(BaSO₄) = 0,02 mol → m = 0,02 × 233 = 4,66 g.
n(MgCl₂) tạo thành = 0,02 mol.
Thể tích sau trộn = 0,3 lít: C_M(MgCl₂) = 0,02 / 0,3 ≈ 0,067M; C_M(MgSO₄ dư) = 0,01 / 0,3 ≈ 0,033M.

Bài 3. Chỉ dùng một thuốc thử, hãy phân biệt hai dung dịch không màu: MgSO₄ và MgCl₂.

Giải: Dùng dung dịch BaCl₂. Ống nào xuất hiện kết tủa trắng là MgSO₄ (MgSO₄ + BaCl₂ → MgCl₂ + BaSO₄↓); ống không có hiện tượng là MgCl₂, vì MgCl₂ không phản ứng với BaCl₂.

Tóm tắt nhanh

MgSO₄ + BaCl₂ → MgCl₂ + BaSO₄↓ (trắng).
Phương trình ion thu gọn: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓.
Kết tủa không tan trong axit mạnh, dùng để nhận biết ion sunfat.
Khi làm bài tính toán: lập tỉ lệ mol, xác định chất hết, chất dư rồi mới tính khối lượng kết tủa.

Câu hỏi thường gặp

MgSO4 tác dụng với BaCl2 có hiện tượng gì?

Xuất hiện kết tủa trắng BaSO4 trong dung dịch, kết tủa không tan khi thêm axit mạnh như HCl hoặc HNO3 loãng.

Phương trình ion thu gọn của MgSO4 + BaCl2 là gì?

Ba2+ + SO4 2− → BaSO4↓. Các ion Mg2+ và Cl− không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.

Phản ứng MgSO4 + BaCl2 thuộc loại phản ứng nào?

Đây là phản ứng trao đổi giữa hai muối trong dung dịch, không phải phản ứng oxi hoá – khử vì không có nguyên tố nào thay đổi số oxi hoá.

Tại sao dùng BaCl2 để nhận biết ion sunfat?

Vì Ba2+ tạo với SO4 2− kết tủa trắng BaSO4 không tan trong axit, còn kết tủa của Ba2+ với CO3 2− hay SO3 2− thì tan trong axit mạnh, nên dễ phân biệt.