Al(OH)3 + H2SO4: phương trình cân bằng và đếm nguyên tử
Lớp 12Hóa học

Al(OH)3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O: cân bằng và bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình đã cân bằng: 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O. Đây là phản ứng trung hòa giữa bazơ không tan Al(OH)3 và axit mạnh H2SO4. Kết tủa keo trắng tan dần, thu được dung dịch muối nhôm sunfat trong suốt, không màu. Phản ứng xảy ra ở điều kiện thường.

Phương trình phản ứng Al(OH)3 tác dụng H2SO4

Phương trình phân tử:

2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O

Phương trình ion rút gọn (H2SO4 loãng phân li hoàn toàn nấc 1, coi như điện li mạnh):

Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O

Thông tin Nội dung
Loại phản ứng Trung hòa (trao đổi giữa bazơ và axit)
Điều kiện Nhiệt độ thường, dùng H2SO4 loãng
Hiện tượng Kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần, tạo dung dịch không màu
Sản phẩm Nhôm sunfat Al2(SO4)3 và nước

Cách cân bằng nhanh

  1. Sản phẩm có Al2(SO4)3 chứa 2 nguyên tử Al nên đặt hệ số 2 trước Al(OH)3.
  2. Trong Al2(SO4)3 có 3 nhóm SO4 nên đặt hệ số 3 trước H2SO4.
  3. Đếm H: vế trái có 2×3 (từ OH) + 3×2 (từ axit) = 12 nguyên tử H, nên vế phải cần 6H2O.
  4. Kiểm tra O: vế trái 2×3 + 3×4 = 18; vế phải 3×4 + 6 = 18. Cân bằng đúng.

Mẹo nhớ: với phản ứng bazơ + axit, số mol H2O luôn bằng số mol nhóm OH– tham gia. Ở đây có 2×3 = 6 nhóm OH nên tạo 6 phân tử nước.

Vì sao Al(OH)3 tan được trong axit?

Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính: vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ mạnh. Khi gặp axit, nó đóng vai trò bazơ và nhận H+, tạo ion Al3+ tan trong nước.

Khi gặp kiềm mạnh, nó lại đóng vai trò axit yếu:

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] (hay viết gọn NaAlO2 + 2H2O)

Hai phản ứng này cho thấy rõ tính lưỡng tính. Cần nhớ thêm: Al(OH)3 không tan trong dung dịch NH3 và trong axit yếu như H2CO3, vì các chất này quá yếu.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là Al2SO4 hoặc AlSO4. Nhôm luôn có hóa trị III, gốc sunfat hóa trị II nên công thức đúng là Al2(SO4)3.
  • Thêm khí bay ra (H2 hoặc SO2). Đây không phải phản ứng oxi hóa – khử vì số oxi hóa các nguyên tố không đổi, nên không có khí.
  • Nhầm với H2SO4 đặc nóng. Al(OH)3 không có tính khử nên với H2SO4 đặc vẫn chỉ là phản ứng trung hòa.
  • Quên hệ số khi tính toán: tỉ lệ mol Al(OH)3 : H2SO4 = 2 : 3, không phải 1 : 1.

Bài tập vận dụng

Bài 1

Hòa tan hoàn toàn 7,8 g Al(OH)3 bằng dung dịch H2SO4 0,5M vừa đủ. Tính thể tích dung dịch axit và khối lượng muối thu được.

Giải. n(Al(OH)3) = 7,8 : 78 = 0,1 mol.

Theo phương trình: n(H2SO4) = 0,1 × 3/2 = 0,15 mol, nên V = 0,15 : 0,5 = 0,3 lít (300 ml).

n(Al2(SO4)3) = 0,1 : 2 = 0,05 mol, nên m = 0,05 × 342 = 17,1 g.

Đáp số: 300 ml; 17,1 g.

Bài 2

Cho 3,9 g Al(OH)3 vào 100 ml dung dịch H2SO4 0,5M. Sau phản ứng còn lại bao nhiêu gam chất rắn?

Giải. n(Al(OH)3) = 3,9 : 78 = 0,05 mol; n(H2SO4) = 0,1 × 0,5 = 0,05 mol.

Để hòa tan hết 0,05 mol Al(OH)3 cần 0,075 mol H2SO4, mà chỉ có 0,05 mol, nên axit hết, Al(OH)3 dư.

n(Al(OH)3) phản ứng = 0,05 × 2/3 ≈ 0,0333 mol, tương ứng 2,6 g. Chất rắn còn lại: 3,9 – 2,6 = 1,3 g.

Bài 3 (tự luyện)

Chất nào sau đây tan được trong cả dung dịch H2SO4 loãng lẫn dung dịch NaOH: Al(OH)3, Mg(OH)2, Fe(OH)3?

Đáp án: chỉ Al(OH)3, vì là hiđroxit lưỡng tính. Mg(OH)2 và Fe(OH)3 chỉ tan trong axit.

Ứng dụng của muối nhôm sunfat

Al2(SO4)3 được dùng làm chất keo tụ để làm trong nước, trong ngành giấy và nhuộm vải làm chất cắn màu. Trong phòng thí nghiệm, phản ứng giữa Al(OH)3 và axit thường dùng để minh họa tính chất bazơ của một hiđroxit lưỡng tính.

Câu hỏi thường gặp

Al(OH)3 + H2SO4 tạo ra chất gì?

Tạo nhôm sunfat Al2(SO4)3 và nước theo phương trình 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O.

Phản ứng Al(OH)3 với H2SO4 có hiện tượng gì?

Kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần cho đến khi tạo dung dịch trong suốt, không màu. Không có khí thoát ra.

Vì sao Al(OH)3 vừa tác dụng với axit vừa tác dụng với kiềm?

Vì Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính: với axit nó thể hiện tính bazơ, với bazơ mạnh như NaOH nó thể hiện tính axit yếu.

Al(OH)3 có tan trong dung dịch NH3 không?

Không. NH3 là bazơ yếu nên không hòa tan được Al(OH)3, kết tủa vẫn giữ nguyên.

Bài học liên quan