Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + NaCl: phương trình

Trả lời nhanh

Phương trình: Na₂CO₃ + BaCl₂ → BaCO₃↓ + 2NaCl. Đây là phản ứng trao đổi giữa hai muối tan trong dung dịch, xảy ra ở nhiệt độ thường. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng BaCO₃. Phản ứng xảy ra được vì sản phẩm có chất kết tủa không tan trong nước.

1. Phương trình hoá học

Na₂CO₃ + BaCl₂ → BaCO₃↓ + 2NaCl

Điều kiện: hai chất ở dạng dung dịch, nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
Hiện tượng: dung dịch trong suốt ban đầu bị vẩn đục, xuất hiện kết tủa màu trắng (BaCO₃), lắng dần xuống đáy ống nghiệm.
Loại phản ứng: trao đổi (muối + muối → hai muối mới), không phải phản ứng oxi hoá – khử vì không nguyên tố nào đổi số oxi hoá.

Kiểm tra bảo toàn khối lượng theo tỉ lệ mol 1 : 1 : 1 : 2: chất tham gia 106 + 208 = 314 g; sản phẩm 197 + 2 × 58,5 = 314 g. Hai vế bằng nhau, phương trình đã cân bằng.

2. Vì sao phản ứng xảy ra?

Phản ứng trao đổi trong dung dịch chỉ xảy ra khi sản phẩm có chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu. Ở đây, Na₂CO₃ và BaCl₂ đều tan; sản phẩm NaCl tan, còn BaCO₃ không tan nên tách ra khỏi dung dịch. Đó chính là “động lực” của phản ứng.

Phương trình ion đầy đủ:

2Na⁺ + CO₃²⁻ + Ba²⁺ + 2Cl⁻ → BaCO₃↓ + 2Na⁺ + 2Cl⁻

Phương trình ion thu gọn:

Ba²⁺ + CO₃²⁻ → BaCO₃↓

Ion Na⁺ và Cl⁻ có mặt ở cả hai vế nên chỉ là “khán giả”, được lược bỏ. Vì vậy, bất kỳ muối bari tan nào (Ba(NO₃)₂, Ba(OH)₂…) gặp muối cacbonat tan đều cho cùng kết tủa trắng.

3. Tính chất của kết tủa BaCO₃

Màu trắng, không tan trong nước.
Tan trong dung dịch axit mạnh, sinh khí CO₂:
BaCO₃ + 2HCl → BaCl₂ + CO₂↑ + H₂O (kết tủa tan, sủi bọt khí không màu).
Bị nhiệt phân ở nhiệt độ rất cao thành BaO và CO₂.

Tính chất tan trong axit này rất quan trọng khi phân biệt BaCO₃ với BaSO₄ (kết tủa trắng nhưng không tan trong axit).

4. Ứng dụng: nhận biết ion

Nhận biết ion Ba²⁺: dùng dung dịch Na₂CO₃, thấy kết tủa trắng.
Nhận biết ion CO₃²⁻: dùng dung dịch BaCl₂, thấy kết tủa trắng, kết tủa tan trong HCl có khí thoát ra.
Phân biệt Na₂CO₃ và Na₂SO₄: cho BaCl₂ vào cả hai lọ đều có kết tủa trắng; nhỏ tiếp HCl dư, lọ nào kết tủa tan và sủi bọt khí là Na₂CO₃, lọ kết tủa không tan là Na₂SO₄ (BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl).

5. Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp

Mẹo: “Bari gặp cacbonat – kết tủa trắng ngay”. Muối cacbonat của kim loại kiềm (Na, K) tan, còn của Ba, Ca, Mg… hầu hết không tan.
Lỗi 1: quên hệ số 2 trước NaCl (Na₂CO₃ có 2 nguyên tử Na, BaCl₂ có 2 nguyên tử Cl).
Lỗi 2: không ghi mũi tên ↓ cho BaCO₃.
Lỗi 3: viết NaCl là kết tủa – NaCl tan hoàn toàn trong nước.
Lỗi 4: khi viết ion thu gọn lại giữ cả Na⁺, Cl⁻.

6. Bài tập luyện tập

Bài 1. Cho 100 ml dung dịch Na₂CO₃ 0,2M tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl₂. Tính khối lượng kết tủa và khối lượng BaCl₂ đã dùng.

Đáp án: n(Na₂CO₃) = 0,1 × 0,2 = 0,02 mol. Theo phương trình, n(BaCO₃) = n(BaCl₂) = 0,02 mol. Khối lượng kết tủa m = 0,02 × 197 = 3,94 g; m(BaCl₂) = 0,02 × 208 = 4,16 g.

Bài 2. Trộn 200 ml dung dịch Na₂CO₃ 0,1M với 100 ml dung dịch BaCl₂ 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 là tổng thể tích).

Đáp án: n(Na₂CO₃) = 0,02 mol; n(BaCl₂) = 0,03 mol → BaCl₂ dư, Na₂CO₃ hết. Kết tủa: 0,02 × 197 = 3,94 g. Dung dịch sau phản ứng có NaCl 0,04 mol và BaCl₂ dư 0,01 mol, thể tích 0,3 lít: C_M(NaCl) ≈ 0,133M; C_M(BaCl₂) ≈ 0,033M.

Bài 3. Có hai lọ mất nhãn chứa dung dịch Na₂CO₃ và dung dịch NaNO₃. Nêu cách nhận biết bằng một thuốc thử.

Đáp án: Dùng dung dịch BaCl₂. Lọ có kết tủa trắng là Na₂CO₃; lọ không có hiện tượng là NaNO₃.

Câu hỏi thường gặp

Na2CO3 + BaCl2 tạo ra kết tủa gì, màu gì?

Tạo kết tủa trắng BaCO3, không tan trong nước. Dung dịch còn lại chứa NaCl tan.

Phương trình ion thu gọn của Na2CO3 và BaCl2 là gì?

Ba2+ + CO3 2- → BaCO3↓. Các ion Na+ và Cl- không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.

Kết tủa BaCO3 có tan trong axit không?

Có. BaCO3 tan trong axit mạnh như HCl, HNO3 và giải phóng khí CO2: BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑ + H2O.

Làm sao phân biệt kết tủa BaCO3 và BaSO4?

Nhỏ dung dịch HCl dư vào hai kết tủa: BaCO3 tan và sủi bọt khí CO2, còn BaSO4 không tan.