NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + NH3 + H2O: cân bằng, hiện tượng
Lớp 11Hóa học

NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + NH3 + H2O: cân bằng, hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình: 2NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2NH3↑ + 2H2O, thực hiện khi đun nóng. Hiện tượng là có khí mùi khai (NH3) thoát ra, làm xanh giấy quỳ tím ẩm. Bản chất là ion NH4+ nhường proton cho OH– tạo NH3 và H2O.

Phương trình hoá học đã cân bằng

2NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2NH3↑ + 2H2O (đun nóng)

Đây là phản ứng trao đổi giữa muối amoni và bazơ mạnh. Sản phẩm gồm một muối mới tan (Ba(NO3)2), khí NH3 và nước.

Cách cân bằng nhanh

  1. Viết sơ đồ: NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + NH3 + H2O.
  2. Ba(NO3)2 có 2 nhóm NO3, nên cần 2NH4NO3 ở vế trái.
  3. 2 gốc NH4 tạo ra 2NH3; Ba(OH)2 có 2 nhóm OH cùng 2H của NH4 thừa ra tạo 2H2O.
  4. Kiểm tra từng nguyên tố hai vế: N = 4, H = 10, O = 8, Ba = 1. Hai vế bằng nhau.
Nguyên tố Vế trái Vế phải
Ba 1 1
N 2 × 2 = 4 2 + 2 = 4
H 2 × 4 + 2 = 10 2 × 3 + 2 × 2 = 10
O 2 × 3 + 2 = 8 6 + 2 = 8

Điều kiện và hiện tượng

  • Điều kiện: đun nóng nhẹ để NH3 thoát ra khỏi dung dịch. Dung dịch loãng, để nguội thì NH3 tan nhiều trong nước nên khó nhận ra.
  • Hiện tượng: có khí không màu, mùi khai, thoát ra. Đưa giấy quỳ tím ẩm vào miệng ống nghiệm, giấy hoá xanh.
  • Không có kết tủa: Ba(NO3)2 tan tốt trong nước. Đây là điểm khác với phản ứng của (NH4)2SO4 với Ba(OH)2, vì ở đó còn có BaSO4 kết tủa trắng.

Phương trình ion và vì sao phản ứng xảy ra

Phương trình ion đầy đủ: 2NH4+ + 2NO3– + Ba2+ + 2OH– → Ba2+ + 2NO3– + 2NH3↑ + 2H2O.

Rút gọn các ion không đổi (Ba2+, NO3–), ta được:

NH4+ + OH– → NH3↑ + H2O (đun nóng)

Phản ứng xảy ra vì tạo chất khí (NH3) và chất điện li yếu (H2O). Ion NH4+ là axit yếu, nhường H+ cho OH–. Mọi muối amoni gặp kiềm khi đun nóng đều cho cùng phương trình ion này.

Ứng dụng: nhận biết ion amoni

Phản ứng trên dùng để nhận biết ion NH4+ trong dung dịch. Cho dung dịch kiềm (NaOH, Ba(OH)2) vào mẫu thử, đun nhẹ, rồi thử khí bằng quỳ tím ẩm hoặc ngửi mùi khai. Với bốn lọ mất nhãn gồm NH4NO3, (NH4)2SO4, Na2SO4, NaNO3, chỉ dùng Ba(OH)2 là phân biệt được:

Mẫu thử Hiện tượng với Ba(OH)2
NH4NO3 Chỉ có khí mùi khai
(NH4)2SO4 Khí mùi khai và kết tủa trắng BaSO4
Na2SO4 Chỉ có kết tủa trắng
NaNO3 Không hiện tượng

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là NH4OH rồi quên phân huỷ. Thực tế NH4OH không bền, khi đun nóng tách thành NH3 và H2O.
  • Quên hệ số 2 trước NH4NO3, dẫn tới sai số nguyên tử N.
  • Nhầm NH4NO3 nhiệt phân với phản ứng với kiềm. Nhiệt phân NH4NO3 cho N2O và H2O, hoàn toàn khác.

Mẹo nhớ: muối amoni + kiềm → muối mới + NH3 + H2O, hệ số NH3 và H2O đều bằng số nhóm OH của bazơ.

Bài tập luyện tập

Bài 1. Đun nóng 4 gam NH4NO3 với lượng dư dung dịch Ba(OH)2. Tính thể tích khí NH3 thu được ở đktc (giả sử phản ứng hoàn toàn).

Đáp án: n(NH4NO3) = 4 : 80 = 0,05 mol. Theo phương trình, n(NH3) = 0,05 mol, nên V = 0,05 × 22,4 = 1,12 lít.

Bài 2. Với dữ kiện bài 1, tính khối lượng Ba(NO3)2 tạo thành.

Đáp án: n(Ba(NO3)2) = 0,05 : 2 = 0,025 mol. M = 261 g/mol, nên m = 0,025 × 261 = 6,525 gam.

Bài 3. Chỉ dùng một thuốc thử, nhận biết hai dung dịch NH4NO3 và Ba(NO3)2.

Đáp án: dùng dung dịch NaOH và đun nhẹ. Mẫu có khí mùi khai là NH4NO3; mẫu không hiện tượng là Ba(NO3)2. Phương trình: NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3↑ + H2O.

Câu hỏi thường gặp

NH4NO3 tác dụng với Ba(OH)2 có kết tủa không?

Không. Sản phẩm Ba(NO3)2 tan tốt trong nước, chỉ có khí NH3 mùi khai thoát ra khi đun nóng.

Phương trình ion thu gọn của NH4NO3 và Ba(OH)2 là gì?

NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O (đun nóng). Ba2+ và NO3- là ion không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.

Vì sao phải đun nóng khi cho NH4NO3 tác dụng với Ba(OH)2?

NH3 tan rất nhiều trong nước. Đun nóng làm độ tan giảm, khí thoát ra, giúp nhận biết rõ bằng mùi khai hoặc quỳ tím ẩm.

Phản ứng này dùng để làm gì?

Dùng để nhận biết ion amoni NH4+ trong dung dịch và điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm ở quy mô nhỏ.

Bài học liên quan