Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2: phương trình natri tác dụng axit sunfuric
Lớp 9Hóa học

Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2: phương trình natri tác dụng axit sunfuric

Trả lời nhanh

Natri tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng theo phương trình 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2↑. Hiện tượng: mẩu natri tan nhanh, chạy trên mặt dung dịch, có khí không màu thoát ra (khí hiđro) và tỏa nhiều nhiệt. Phản ứng thuộc loại thế, đồng thời là phản ứng oxi hóa – khử, trong đó Na là chất khử còn H+ của axit là chất oxi hóa.

Phương trình hóa học

2Na + H2SO4 (loãng) → Na2SO4 + H2↑

Thông tin Nội dung
Loại phản ứng Thế, oxi hóa – khử
Điều kiện Nhiệt độ thường, dung dịch H2SO4 loãng
Hiện tượng Natri tan, sủi bọt khí, tỏa nhiệt
Tỉ lệ mol Na : H2SO4 : Na2SO4 : H2 = 2 : 1 : 1 : 1

Cân bằng phương trình

  1. Số oxi hóa: Na0 → Na+ (mất 1e), H+ → H20 (nhận 1e mỗi nguyên tử H).
  2. Một phân tử H2SO4 có 2 nguyên tử H nên nhận 2e; cần 2 nguyên tử Na nhường 2e.
  3. Hệ số: 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2.

Điều gì xảy ra nếu natri dư?

Natri là kim loại kiềm rất mạnh. Khi axit hết mà natri còn dư, natri sẽ phản ứng tiếp với nước trong dung dịch:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑

Do đó trong bài toán, tổng số mol H2 luôn bằng một nửa số mol Na đã phản ứng, bất kể Na phản ứng với axit hay với nước. Đây là điểm mấu chốt để làm nhanh các bài tập.

Trường hợp H2SO4 đặc

Với axit sunfuric đặc, natri là kim loại rất mạnh nên có thể khử S+6 xuống các sản phẩm như SO2, S hoặc H2S tùy điều kiện, chứ không chỉ tạo hiđro. Phản ứng rất mãnh liệt, nguy hiểm, nên không làm thí nghiệm này trong phòng học. Ở bậc phổ thông, bài tập chủ yếu xét dung dịch H2SO4 loãng.

An toàn khi làm thí nghiệm

  • Natri phản ứng mạnh với nước và axit, khí H2 sinh ra có thể cháy nổ.
  • Chỉ dùng mẩu natri rất nhỏ, có sự hướng dẫn của giáo viên, đeo kính bảo hộ, đặt dụng cụ che chắn.
  • Bảo quản natri ngâm trong dầu hỏa, không để tiếp xúc với nước.

Mẹo nhớ

Kim loại + axit loãng (HCl, H2SO4 loãng) → muối + H2. Với Na, K, Ca, Ba nhớ thêm: nếu dư kim loại thì tiếp tục phản ứng với nước.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là NaSO4: sai vì gốc sunfat hóa trị II, muối đúng là Na2SO4.
  • Quên kí hiệu khí bay lên (↑) sau H2.
  • Cho rằng natri đẩy được kim loại ra khỏi dung dịch muối. Trong dung dịch, Na phản ứng với nước trước, nên không đẩy được kim loại yếu hơn.

Luyện tập có đáp án

  1. Cho 4,6 gam Na vào dung dịch chứa 0,1 mol H2SO4. Tính thể tích H2 (đktc). Đáp án: n(Na) = 0,2 mol, phản ứng vừa đủ với 0,1 mol axit; V(H2) = 0,1 x 22,4 = 2,24 lít.
  2. Cho 4,6 gam Na vào dung dịch chứa 0,05 mol H2SO4. Tính thể tích H2 và chất tan trong dung dịch sau phản ứng. Đáp án: 0,1 mol Na phản ứng với axit, 0,1 mol Na còn lại phản ứng với nước, tổng n(H2) = 0,1 mol, V = 2,24 lít; dung dịch chứa 0,05 mol Na2SO4 và 0,1 mol NaOH.
  3. Tính khối lượng Na2SO4 thu được ở câu 1. Đáp án: n = 0,1 mol, m = 0,1 x 142 = 14,2 gam.

Câu hỏi thường gặp

Na tác dụng với H2SO4 loãng tạo ra gì?

Tạo natri sunfat và khí hiđro: 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2.

Nếu natri dư thì còn phản ứng gì xảy ra?

Natri dư tiếp tục phản ứng với nước trong dung dịch tạo NaOH và khí H2: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.

Vì sao phản ứng của natri với axit rất nguy hiểm?

Phản ứng tỏa nhiều nhiệt và sinh khí H2 dễ cháy nổ, có thể làm bắn dung dịch ăn mòn.

Có thể dùng Na + H2SO4 để điều chế H2 trong phòng thí nghiệm không?

Không nên, vì quá mãnh liệt và nguy hiểm. Người ta thường dùng Zn hoặc Fe với axit loãng.

Bài học liên quan