Phương trình Na với Cl2 thành 2NaCl, đếm Na 2 và Cl 2
Lớp 10Hóa học

Na + Cl2 → NaCl: cân bằng phương trình, hiện tượng và bài tập

Trả lời nhanh

Na tác dụng với Cl2 tạo thành NaCl theo phương trình: 2Na + Cl2 → 2NaCl (đun nóng, t°). Natri là chất khử, nhường 1 electron; clo là chất oxi hoá, nhận electron. Hiện tượng: natri nóng chảy rồi cháy sáng chói với ngọn lửa vàng trong bình khí clo màu vàng lục, tạo khói trắng là các hạt tinh thể NaCl.

Phương trình phản ứng Na + Cl2

Phương trình hoá học đã cân bằng:

2Na + Cl2 → 2NaCl (điều kiện: nhiệt độ, thực tế chỉ cần đun nóng Na cho nóng chảy)

Chất Vai trò Trạng thái, màu sắc
Na Chất khử Kim loại rắn, màu trắng bạc, mềm
Cl2 Chất oxi hoá Khí màu vàng lục, mùi xốc, độc
NaCl Sản phẩm Chất rắn màu trắng, tan tốt trong nước

Cách cân bằng phương trình Na + Cl2 → NaCl

Sơ đồ chưa cân bằng: Na + Cl2 → NaCl. Vế trái có 2 nguyên tử Cl, vế phải chỉ có 1 nguyên tử Cl.

  1. Đặt hệ số 2 trước NaCl để vế phải có 2 Cl: Na + Cl2 → 2NaCl.
  2. Lúc này vế phải có 2 Na, nên đặt hệ số 2 trước Na ở vế trái.
  3. Kiểm tra lại: 2 Na và 2 Cl ở cả hai vế. Phương trình đã cân bằng.

Mẹo nhớ: Cl2 là phân tử gồm 2 nguyên tử, nên bao giờ cũng “đòi” hệ số 2 cho sản phẩm chứa clo.

Bản chất oxi hoá – khử

Đây là phản ứng oxi hoá – khử, đồng thời là phản ứng hoá hợp.

  • Quá trình oxi hoá: Na → Na+ + 1e (số oxi hoá của Na tăng từ 0 lên +1).
  • Quá trình khử: Cl2 + 2e → 2Cl− (số oxi hoá của Cl giảm từ 0 xuống −1).

Để số electron cho bằng số electron nhận, nhân quá trình oxi hoá với 2 rồi cộng lại, ta được 2Na + Cl2 → 2Na+ + 2Cl−, tức 2NaCl. Liên kết trong NaCl là liên kết ion, giữa ion Na+ và ion Cl−, vì độ âm điện của hai nguyên tố chênh nhau rất lớn.

Hiện tượng khi cho Na vào bình khí Cl2

  • Mẩu natri được đun nóng cho nóng chảy rồi đưa vào bình đựng khí clo.
  • Natri cháy mạnh, sáng chói, ngọn lửa màu vàng.
  • Màu vàng lục của khí clo nhạt dần.
  • Trong bình xuất hiện khói trắng, đó là các tinh thể NaCl nhỏ li ti bám trên thành bình.

Phản ứng toả nhiều nhiệt, nên khi đã bắt đầu thì tự duy trì cháy. Clo rất độc, thí nghiệm phải làm trong tủ hút hoặc nơi thông thoáng và có nút bông tẩm kiềm để hấp thụ khí dư.

Vì sao natri phản ứng mạnh với clo?

Natri có 1 electron ở lớp ngoài cùng, rất dễ nhường để đạt cấu hình bền của khí hiếm neon. Clo có 7 electron ở lớp ngoài cùng, rất dễ nhận thêm 1 electron để đạt cấu hình của argon. Hai xu hướng “cho” và “nhận” này khớp nhau hoàn hảo nên phản ứng xảy ra nhanh, toả nhiều nhiệt.

Lỗi sai thường gặp

  • Quên cân bằng: viết Na + Cl2 → NaCl là sai, không bảo toàn nguyên tử Cl.
  • Viết Cl thay cho Cl2: khí clo tồn tại ở dạng phân tử Cl2.
  • Nhầm sản phẩm: Na luôn có hoá trị I, sản phẩm là NaCl, không tạo NaCl2.
  • Nhầm với phản ứng trong dung dịch: Na cho vào dung dịch nước sẽ phản ứng với nước trước, không phản ứng trực tiếp với Cl2 như trên.

Bài tập vận dụng

Ví dụ (đktc, Na = 23, Cl = 35,5): Đốt cháy hoàn toàn 11,5 g Na trong khí clo. Tính thể tích Cl2 cần dùng và khối lượng NaCl thu được.

Giải: nNa = 11,5 : 23 = 0,5 mol. Theo phương trình, nCl2 = 0,5 : 2 = 0,25 mol, nên V = 0,25 × 22,4 = 5,6 lít. nNaCl = nNa = 0,5 mol, nên m = 0,5 × 58,5 = 29,25 g.

Bài 1. Cho 3,55 g khí Cl2 phản ứng vừa đủ với Na. Tính khối lượng Na và khối lượng NaCl.

Đáp án: nCl2 = 3,55 : 71 = 0,05 mol; nNa = 0,1 mol, mNa = 2,3 g; nNaCl = 0,1 mol, mNaCl = 5,85 g. (Kiểm tra bảo toàn khối lượng: 2,3 + 3,55 = 5,85 g.)

Bài 2. Cho 6,9 g Na tác dụng với 2,24 lít Cl2 (đktc), phản ứng hoàn toàn. Chất nào dư, dư bao nhiêu gam? Tính khối lượng NaCl.

Đáp án: nNa = 0,3 mol; nCl2 = 0,1 mol. Cl2 cần 0,2 mol Na nên Cl2 hết, Na dư 0,1 mol, tức 2,3 g. nNaCl = 2 × 0,1 = 0,2 mol, m = 11,7 g.

Bài 3. Trong phản ứng 2Na + Cl2 → 2NaCl, chất nào là chất khử? Số electron trao đổi khi 1 mol Cl2 phản ứng là bao nhiêu?

Đáp án: Na là chất khử. Mỗi phân tử Cl2 nhận 2 electron, vậy 1 mol Cl2 nhận 2 mol electron.

Ứng dụng của phản ứng

Phản ứng cho thấy tính chất đặc trưng của kim loại kiềm (tính khử mạnh) và của halogen (tính oxi hoá mạnh). Trong công nghiệp, người ta làm ngược lại: điện phân nóng chảy NaCl để điều chế Na và Cl2: 2NaCl → 2Na + Cl2 (điện phân nóng chảy).

Câu hỏi thường gặp

Na + Cl2 tạo ra chất gì?

Tạo ra natri clorua NaCl theo phương trình 2Na + Cl2 → 2NaCl, điều kiện đun nóng.

Hiện tượng của phản ứng Na cháy trong khí clo là gì?

Natri cháy sáng chói với ngọn lửa vàng, màu vàng lục của khí clo nhạt dần và xuất hiện khói trắng là các hạt NaCl.

Phản ứng Na + Cl2 thuộc loại phản ứng nào?

Đây vừa là phản ứng hoá hợp, vừa là phản ứng oxi hoá – khử, trong đó Na là chất khử còn Cl2 là chất oxi hoá.

Vì sao phải đặt hệ số 2 trước Na và NaCl?

Vì phân tử Cl2 có 2 nguyên tử Cl nên cần 2 phân tử NaCl ở vế phải, từ đó cần 2 nguyên tử Na ở vế trái để cân bằng.

Bài học liên quan