Al2(SO4)3 + BaCl2 → AlCl3 + BaSO4↓ cân bằng

Trả lời nhanh

Phương trình đúng là Al₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ → 2AlCl₃ + 3BaSO₄↓. Đây là phản ứng trao đổi giữa hai muối tan trong nước, xảy ra ở nhiệt độ thường. Phản ứng xảy ra được vì tạo ra BaSO₄ là chất kết tủa trắng, không tan trong nước và không tan trong axit. Dung dịch sau phản ứng chứa AlCl₃.

Phương trình hoá học

Al₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ → 2AlCl₃ + 3BaSO₄↓

Chất tham gia: nhôm sunfat Al₂(SO₄)₃ và bari clorua BaCl₂, cả hai đều tan tốt trong nước.
Điều kiện: các chất ở dạng dung dịch, nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
Hiện tượng: xuất hiện kết tủa màu trắng (BaSO₄) làm dung dịch vẩn đục, để yên kết tủa lắng xuống đáy ống nghiệm.
Loại phản ứng: phản ứng trao đổi giữa muối với muối.

Cách cân bằng từng bước

Viết sơ đồ: Al₂(SO₄)₃ + BaCl₂ → AlCl₃ + BaSO₄.
Coi nhóm SO₄ là một khối. Vế trái có 3 nhóm SO₄, nên vế phải cần 3BaSO₄.
Vế phải có 3 nguyên tử Ba, nên vế trái cần 3BaCl₂. Khi đó vế trái có 6 nguyên tử Cl.
6 nguyên tử Cl chia cho 3 Cl trong mỗi AlCl₃ được 2 phân tử, nên đặt hệ số 2 trước AlCl₃. Lúc này Al hai bên đều bằng 2.

Kiểm tra bảo toàn khối lượng: 342 + 3×208 = 966 g ở vế trái; 2×133,5 + 3×233 = 966 g ở vế phải. Hai vế bằng nhau, phương trình đã cân bằng đúng.

Vì sao phản ứng xảy ra?

Hai muối tan trao đổi gốc axit với nhau chỉ xảy ra khi sản phẩm có chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu. Ở đây, AlCl₃ tan nên ở lại trong dung dịch, còn BaSO₄ không tan nên tách ra thành kết tủa. Chính kết tủa này kéo cân bằng về phía tạo sản phẩm.

Phương trình ion đầy đủ:

2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ + 3Ba²⁺ + 6Cl⁻ → 2Al³⁺ + 6Cl⁻ + 3BaSO₄↓

Lược bỏ ion Al³⁺ và Cl⁻ (không tham gia thực sự), ta được phương trình ion thu gọn:

Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓

Phương trình thu gọn này đúng với mọi phản ứng giữa muối bari tan và muối sunfat tan, ví dụ BaCl₂ + Na₂SO₄.

Ứng dụng: nhận biết gốc sunfat

Dung dịch BaCl₂ là thuốc thử quen thuộc để nhận biết ion SO₄²⁻. Nhỏ BaCl₂ vào mẫu thử, nếu có kết tủa trắng và kết tủa không tan khi nhỏ thêm axit (HCl hoặc HNO₃) thì mẫu có gốc sunfat. Việc thử thêm axit giúp loại trừ kết tủa BaCO₃ hoặc BaSO₃, vì hai chất này tan trong axit.

Lỗi sai thường gặp

Viết sai hệ số: nhiều bạn viết 2Al₂(SO₄)₃ hoặc quên hệ số 3 của BaCl₂. Hãy cân bằng theo nhóm SO₄ trước.
Quên mũi tên ↓: BaSO₄ phải có mũi tên đi xuống vì là kết tủa.
Nhầm kết tủa: AlCl₃ tan trong nước, không phải chất kết tủa. Kết tủa trắng ở đây là BaSO₄.
Nhầm với Al(OH)₃: Al(OH)₃ chỉ xuất hiện khi cho muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm, không liên quan đến phản ứng này.

Mẹo nhớ: “Ba gặp sunfat là kết tủa trắng”, còn muối clorua của nhôm luôn tan.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho 100 ml dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,1M tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl₂. Tính khối lượng kết tủa thu được.

Giải: n(Al₂(SO₄)₃) = 0,1×0,1 = 0,01 mol. Theo phương trình, n(BaSO₄) = 3×0,01 = 0,03 mol. Khối lượng kết tủa = 0,03×233 = 6,99 g.

Bài 2. Muốn điều chế 0,06 mol AlCl₃ từ phản ứng trên thì cần tối thiểu bao nhiêu mol mỗi chất tham gia?

Giải: Tỉ lệ Al₂(SO₄)₃ : BaCl₂ : AlCl₃ = 1 : 3 : 2. Vậy n(Al₂(SO₄)₃) = 0,03 mol; n(BaCl₂) = 0,09 mol.

Bài 3. Trộn dung dịch chứa 0,02 mol Al₂(SO₄)₃ với dung dịch chứa 0,03 mol BaCl₂. Tính khối lượng kết tủa và khối lượng AlCl₃ tạo thành.

Giải: Tỉ lệ mol: 0,02/1 = 0,02 và 0,03/3 = 0,01. Vì 0,01 < 0,02 nên BaCl₂ hết, Al₂(SO₄)₃ dư. Tính theo BaCl₂: n(BaSO₄) = 0,03 mol, khối lượng 0,03×233 = 6,99 g; n(AlCl₃) = 0,03×2/3 = 0,02 mol, khối lượng 0,02×133,5 = 2,67 g. Còn dư 0,01 mol Al₂(SO₄)₃.

Tóm tắt

Al₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ → 2AlCl₃ + 3BaSO₄↓.
Hiện tượng: có kết tủa trắng BaSO₄, không tan trong axit.
Bản chất: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓.
Dùng BaCl₂ để nhận biết gốc sunfat.

Câu hỏi thường gặp

Al2(SO4)3 tác dụng với BaCl2 tạo ra chất gì?

Tạo ra nhôm clorua AlCl3 tan trong dung dịch và bari sunfat BaSO4 là kết tủa trắng: Al2(SO4)3 + 3BaCl2 → 2AlCl3 + 3BaSO4↓.

Kết tủa trong phản ứng Al2(SO4)3 + BaCl2 có màu gì, có tan trong axit không?

Kết tủa BaSO4 màu trắng, không tan trong nước và không tan trong các axit loãng như HCl, HNO3, nên dùng để nhận biết gốc sunfat.

Phương trình ion thu gọn của phản ứng là gì?

Ba2+ + SO4 2− → BaSO4↓. Các ion Al3+ và Cl− không tham gia thực sự nên được lược bỏ.

Có thể điều chế AlCl3 bằng cách này không?

Về nguyên tắc có thể, sau khi lọc bỏ kết tủa BaSO4 ta thu được dung dịch AlCl3. Tuy vậy cần cho đúng tỉ lệ mol 1 : 3 để không còn dư chất nào.