K2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + KCl: Phương trình, hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình: K₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2KCl. Phản ứng xảy ra trong dung dịch ở nhiệt độ thường, hiện tượng là xuất hiện kết tủa trắng BaSO₄ không tan trong axit. Đây là phản ứng trao đổi giữa hai muối, xảy ra được vì tạo thành chất kết tủa.

Phương trình hoá học K₂SO₄ + BaCl₂

K₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2KCl

Thông tin	Nội dung
Loại phản ứng	Trao đổi (muối + muối)
Điều kiện	Hai chất ở dạng dung dịch, nhiệt độ thường
Hiện tượng	Xuất hiện kết tủa trắng, mịn (BaSO₄)
Sản phẩm	BaSO₄ (kết tủa), KCl (tan trong dung dịch)

Cân bằng phương trình

Đếm nguyên tử hai vế: K có 2 ở mỗi vế (nhờ hệ số 2 trước KCl); Ba có 1; nhóm SO₄ có 1; Cl có 2. Vậy phương trình đã cân bằng.

Mẹo: với phản ứng trao đổi, hãy “đổi chỗ” gốc axit giữa hai muối: Ba kết hợp SO₄, K kết hợp Cl. Sau đó chỉ cần cân bằng số K và Cl.

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, BaSO₄ là muối rất ít tan trong nước nên tách ra khỏi dung dịch. KCl tan tốt nên vẫn ở dạng ion.

Phương trình ion đầy đủ:

2K⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2Cl⁻ → BaSO₄↓ + 2K⁺ + 2Cl⁻

Lược bỏ ion không tham gia (K⁺, Cl⁻), ta được phương trình ion thu gọn:

Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓

Phương trình thu gọn này đúng cho mọi cặp muối tan chứa Ba²⁺ và SO₄²⁻, chẳng hạn Na₂SO₄ + BaCl₂ hay H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂.

Ứng dụng: nhận biết ion sunfat

Phản ứng này là cơ sở để nhận biết gốc sunfat (SO₄²⁻). Cách làm:

Lấy một ít dung dịch cần thử vào ống nghiệm.
Nhỏ vài giọt dung dịch BaCl₂ (hoặc Ba(NO₃)₂).
Nếu có kết tủa trắng và kết tủa không tan khi thêm axit HCl hoặc HNO₃ loãng thì trong mẫu có ion SO₄²⁻.

Bước thử “không tan trong axit” rất quan trọng. BaCO₃ cũng là kết tủa trắng khi gặp Ba²⁺, nhưng tan được trong axit và sủi bọt khí CO₂; còn BaSO₄ thì không tan.

Tính khối lượng chất trong phản ứng

Khối lượng mol: K₂SO₄ = 174; BaCl₂ = 208; BaSO₄ = 233; KCl = 74,5 (g/mol). Tỉ lệ mol K₂SO₄ : BaCl₂ : BaSO₄ : KCl = 1 : 1 : 1 : 2.

Ví dụ tự đặt: cho 100 ml dung dịch K₂SO₄ 0,1M tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư. Số mol K₂SO₄ = 0,1 × 0,1 = 0,01 mol, nên n(BaSO₄) = 0,01 mol, khối lượng kết tủa = 0,01 × 233 = 2,33 g.

Lỗi sai thường gặp

Quên hệ số 2 trước KCl, dẫn đến sai số nguyên tử K và Cl.
Viết BaSO₄ thành chất tan, quên mũi tên ↓ khi viết phương trình ion.
Tính theo chất dư thay vì chất hết khi bài cho cả hai chất tham gia.
Nhầm kết tủa BaSO₄ với BaCO₃ (khác nhau ở khả năng tan trong axit).

Bài luyện tập

Bài 1. Trộn dung dịch chứa 0,1 mol K₂SO₄ với dung dịch chứa 20,8 g BaCl₂. Tính khối lượng kết tủa và khối lượng KCl tạo thành.

Đáp án: n(BaCl₂) = 20,8 : 208 = 0,1 mol, hai chất vừa đủ. Kết tủa BaSO₄: 0,1 × 233 = 23,3 g. KCl: 0,2 mol × 74,5 = 14,9 g. Kiểm tra bảo toàn khối lượng: 17,4 + 20,8 = 38,2 g; 23,3 + 14,9 = 38,2 g ✓.

Bài 2. Trộn 200 ml dung dịch K₂SO₄ 0,2M với 100 ml dung dịch BaCl₂ 0,3M. Tính khối lượng kết tủa và nồng độ K₂SO₄ còn dư (coi thể tích dung dịch là 300 ml).

Đáp án: n(K₂SO₄) = 0,04 mol; n(BaCl₂) = 0,03 mol, BaCl₂ hết. n(BaSO₄) = 0,03 mol, m = 0,03 × 233 = 6,99 g. K₂SO₄ dư 0,01 mol, nồng độ = 0,01 : 0,3 ≈ 0,033M.

Bài 3. Có hai lọ mất nhãn chứa dung dịch NaCl và Na₂SO₄. Nêu cách phân biệt.

Đáp án: Nhỏ dung dịch BaCl₂ vào mỗi mẫu. Mẫu nào có kết tủa trắng là Na₂SO₄ (Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2NaCl); mẫu không hiện tượng là NaCl.

Câu hỏi thường gặp

K2SO4 + BaCl2 thu được chất gì?

Thu được kết tủa trắng bari sunfat (BaSO4) và dung dịch kali clorua (KCl): K2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2KCl.

Vì sao K2SO4 phản ứng được với BaCl2?

Vì sản phẩm có BaSO4 là chất rất ít tan nên kết tủa, đáp ứng điều kiện của phản ứng trao đổi trong dung dịch.

Phương trình ion thu gọn của K2SO4 + BaCl2 là gì?

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

Kết tủa BaSO4 có tan trong axit không?

Không. BaSO4 không tan trong axit HCl hay HNO3 loãng, nên dùng để phân biệt với kết tủa BaCO3 vốn tan trong axit.