NH3 + AlCl3 + H2O: phương trình, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình: 3NH₃ + AlCl₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl. Dung dịch NH₃ là bazơ yếu, cung cấp ion OH^– làm Al³⁺ kết tủa dạng keo trắng Al(OH)₃. Kết tủa này không tan khi NH₃ dư, vì NH₃ không đủ mạnh để hoà tan hiđroxit lưỡng tính của nhôm.

Phương trình hoá học đã cân bằng

3NH₃ + AlCl₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

Phương trình ion rút gọn:

Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺

Thông tin	Nội dung
Loại phản ứng	Trao đổi ion (không có thay đổi số oxi hoá)
Điều kiện	Nhiệt độ thường, các chất ở dạng dung dịch
Hiện tượng	Xuất hiện kết tủa keo trắng Al(OH)₃; dung dịch có thêm NH₄Cl tan
Khối lượng mol Al(OH)₃	78 g/mol

Cách cân bằng nhanh

Al và Cl đã cân bằng ngay: 1 Al, 3 Cl ở vế trái nên cần 3 NH₄Cl ở vế phải.
3 NH₄Cl cần 3 nguyên tử N nên đặt hệ số 3 trước NH₃.
Al(OH)₃ có 3 nhóm OH, lấy O từ 3H₂O nên đặt hệ số 3 trước H₂O.
Kiểm tra H: vế trái 3×3 + 3×2 = 15; vế phải 3 + 3×4 = 15. Đã cân bằng.

Vì sao phản ứng xảy ra?

NH₃ tan trong nước tạo dung dịch bazơ yếu: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^–. Lượng OH^– này gặp Al³⁺ sẽ tạo Al(OH)₃ rất ít tan, nên cân bằng bị kéo về phía tạo kết tủa.

Viết “gộp” cả hai bước, ta được phương trình ở trên. Đó là lý do nước xuất hiện ở vế trái: nước tham gia trực tiếp để tạo OH^– và ion NH₄⁺.

Vì sao kết tủa không tan trong NH₃ dư?

Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính, tan trong axit mạnh và bazơ mạnh (NaOH, KOH, Ba(OH)₂). Nhưng dung dịch NH₃ chỉ là bazơ yếu, nồng độ OH^– thấp, lại không tạo phức tan với Al³⁺. Vì vậy dù cho NH₃ dư, kết tủa vẫn giữ nguyên.

Đối chiếu để khỏi nhầm:

AlCl₃ + NaOH dư: kết tủa xuất hiện rồi tan, tạo NaAlO₂ (hoặc Na[Al(OH)₄]).
AlCl₃ + NH₃ dư: kết tủa xuất hiện và không tan.
ZnCl₂ + NH₃ dư: kết tủa Zn(OH)₂ xuất hiện rồi tan do tạo phức [Zn(NH₃)₄]²⁺.

Ứng dụng của phản ứng

Điều chế Al(OH)₃ trong phòng thí nghiệm: dùng NH₃ thay NaOH để tránh kết tủa bị hoà tan khi lỡ cho dư kiềm.
Nhận biết, phân biệt ion: nhỏ NH₃ dư vào hai mẫu AlCl₃ và ZnCl₂: mẫu nào kết tủa không tan là AlCl₃; mẫu kết tủa tan là ZnCl₂.

Mẹo nhớ và lỗi hay gặp

Mẹo: “NH₃ yếu, Al(OH)₃ không tan; NaOH mạnh, Al(OH)₃ tan”. Chỉ cần nhớ độ mạnh của bazơ.
Lỗi 1: quên H₂O ở vế trái, khiến phương trình không cân bằng được.
Lỗi 2: viết sản phẩm là NH₄AlO₂ hoặc cho rằng kết tủa tan trong NH₃ dư.
Lỗi 3: quên ghi kí hiệu ↓ cho Al(OH)₃.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho dung dịch chứa 0,1 mol AlCl₃ tác dụng với lượng dư dung dịch NH₃. Tính khối lượng kết tủa thu được.

Đáp án: NH₃ dư nên Al³⁺ kết tủa hết: n(Al(OH)₃) = 0,1 mol, khối lượng = 0,1 × 78 = 7,8 g.

Bài 2. Cho 0,09 mol NH₃ (dạng dung dịch) vào 200 mL dung dịch AlCl₃ 0,2M. Tính khối lượng kết tủa.

Đáp án: n(AlCl₃) = 0,2 × 0,2 = 0,04 mol. Theo phương trình, 0,04 mol AlCl₃ cần 0,12 mol NH₃, mà chỉ có 0,09 mol nên NH₃ hết. n(Al(OH)₃) = 0,09 : 3 = 0,03 mol, khối lượng = 0,03 × 78 = 2,34 g.

Bài 3. Chỉ dùng một thuốc thử, phân biệt hai dung dịch AlCl₃ và ZnCl₂.

Đáp án: Dùng dung dịch NH₃ dư. Cả hai đều có kết tủa trắng; kết tủa không tan là Al(OH)₃ (mẫu AlCl₃), kết tủa tan thành dung dịch trong suốt là Zn(OH)₂ (mẫu ZnCl₂): Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂. Không dùng NaOH dư vì cả hai kết tủa đều tan.

Câu hỏi thường gặp

NH3 + AlCl3 + H2O tạo ra sản phẩm gì?

Tạo kết tủa keo trắng Al(OH)3 và muối NH4Cl tan trong dung dịch: 3NH3 + AlCl3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl.

Kết tủa Al(OH)3 có tan trong NH3 dư không?

Không. NH3 là bazơ yếu và không tạo phức tan với Al3+, nên kết tủa Al(OH)3 giữ nguyên dù NH3 dư.

Vì sao khi điều chế Al(OH)3 nên dùng NH3 thay vì NaOH?

Vì Al(OH)3 lưỡng tính, tan trong NaOH dư. Dùng NH3 thì kết tủa không bị hoà tan, dễ thu được lượng tối đa.

Phản ứng NH3 với AlCl3 có phải phản ứng oxi hoá khử không?

Không. Số oxi hoá của các nguyên tố không thay đổi, đây là phản ứng trao đổi ion tạo kết tủa.