Trả lời nhanh
Phương trình đã cân bằng: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O. Phản ứng xảy ra ở điều kiện thường, hiện tượng là kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần tạo dung dịch trong suốt. Đây là phản ứng axit – bazơ, thể hiện Al(OH)3 có tính bazơ (và cũng là hiđroxit lưỡng tính).
Phương trình phản ứng Al(OH)3 + HCl
Phương trình phân tử:
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Phương trình ion rút gọn (HCl là axit mạnh phân li hoàn toàn, AlCl3 tan tốt):
Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
| Nội dung | Chi tiết |
|---|---|
| Điều kiện | Nhiệt độ thường, không cần xúc tác |
| Loại phản ứng | Trao đổi, trung hoà (axit + bazơ → muối + nước) |
| Hiện tượng | Kết tủa keo trắng tan dần, thu được dung dịch không màu |
| Chất tạo thành | Nhôm clorua AlCl3 (tan) và nước |
Cân bằng phương trình từng bước
- Nhóm OH trong Al(OH)3 có 3 nhóm, mỗi nhóm kết hợp với một H+ để tạo H2O, nên cần 3 H+ → hệ số HCl là 3 và H2O là 3.
- 3 gốc Cl− đi theo Al3+ tạo AlCl3.
- Kiểm tra: vế trái có 1 Al, 3 O, 6 H (3 + 3), 3 Cl; vế phải có 1 Al, 3 Cl, 6 H và 3 O (trong 3H2O). Cân bằng.
Mẹo nhớ: “Hiđroxit + axit → muối + nước, số mol HCl bằng số nhóm OH”. Với Al(OH)3 là 3, với Mg(OH)2 là 2.
Vì sao Al(OH)3 tan trong axit?
Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính: nó vừa phản ứng với axit mạnh (thể hiện tính bazơ), vừa phản ứng với bazơ mạnh (thể hiện tính axit). Khi gặp HCl, H+ lấy các nhóm OH− tạo nước, ion Al3+ đi vào dung dịch nên kết tủa biến mất.
Với kiềm mạnh: Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] (hoặc viết NaAlO2 + 2H2O). Cả hai phản ứng đều làm kết tủa tan.
Lưu ý và lỗi sai thường gặp
- Al(OH)3 chỉ tan trong axit mạnh và kiềm mạnh; không tan trong dung dịch NH3 dư hay CO2/H2CO3 (axit yếu). Đây là bẫy hay gặp trong trắc nghiệm.
- Không viết sản phẩm là “AlCl” hay “Al2Cl3”: nhôm chỉ có hoá trị III trong hợp chất, công thức đúng là AlCl3.
- Dễ quên hệ số 3 ở H2O, dẫn đến không cân bằng nguyên tử H và O.
- Al(OH)3 là chất rắn không tan nên khi viết ion rút gọn phải giữ nguyên dạng phân tử.
Phản ứng liên quan: nhỏ HCl vào dung dịch Na[Al(OH)4]
Khi nhỏ từ từ HCl vào dung dịch muối aluminat, hiện tượng diễn ra theo hai giai đoạn: đầu tiên xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó kết tủa tan khi HCl dư.
- Na[Al(OH)4] + HCl → Al(OH)3↓ + NaCl + H2O
- Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Tỉ lệ mol HCl cần để kết tủa tan hoàn toàn là 4 mol HCl cho 1 mol Na[Al(OH)4] (1 + 3).
Bài tập vận dụng
Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 7,8 g Al(OH)3 bằng dung dịch HCl 1M. Tính thể tích dung dịch HCl cần dùng tối thiểu và khối lượng AlCl3 thu được.
Giải: n(Al(OH)3) = 7,8 : 78 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(HCl) = 3 × 0,1 = 0,3 mol → V = 0,3 : 1 = 0,3 lít = 300 mL. n(AlCl3) = 0,1 mol → m = 0,1 × 133,5 = 13,35 g.
Bài 2. Cho 0,15 mol Al(OH)3 vào dung dịch chứa 0,3 mol HCl. Sau phản ứng còn bao nhiêu gam chất rắn?
Giải: 0,15 mol Al(OH)3 cần 0,45 mol HCl nhưng chỉ có 0,3 mol → HCl hết. Al(OH)3 phản ứng = 0,3 : 3 = 0,1 mol, còn dư 0,05 mol → m = 0,05 × 78 = 3,9 g.
Bài 3 (trắc nghiệm). Chất nào sau đây hoà tan được kết tủa Al(OH)3? A. NH3 dư; B. CO2 dư; C. HCl; D. NaCl.
Đáp án: C. HCl là axit mạnh nên hoà tan được Al(OH)3; NH3 là bazơ yếu, CO2 tạo axit yếu H2CO3, còn NaCl là muối trung tính nên đều không phản ứng.
Tóm tắt
- Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O, kết tủa keo trắng tan.
- Tỉ lệ mol Al(OH)3 : HCl = 1 : 3.
- Al(OH)3 lưỡng tính: tan trong axit mạnh và kiềm mạnh, không tan trong NH3 dư hay CO2.
Câu hỏi thường gặp
Al(OH)3 + HCl ra gì?
Tạo nhôm clorua AlCl3 và nước theo phương trình Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O. Kết tủa keo trắng tan dần thành dung dịch không màu.
Vì sao Al(OH)3 tan được trong cả HCl và NaOH?
Vì Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính: với axit mạnh nó thể hiện tính bazơ, với bazơ mạnh nó thể hiện tính axit nên đều tạo muối tan.
Al(OH)3 có tan trong dung dịch NH3 dư không?
Không. NH3 là bazơ yếu, không đủ mạnh để hoà tan Al(OH)3 nên kết tủa vẫn giữ nguyên khi NH3 dư.
Cần bao nhiêu mol HCl để hoà tan 1 mol Al(OH)3?
Cần 3 mol HCl, vì mỗi nhóm OH trong Al(OH)3 kết hợp với một H+ để tạo nước và Al(OH)3 có 3 nhóm OH.