Trả lời nhanh
CaCO3 không tác dụng với dung dịch NaOH. Phản ứng giữa muối và bazơ trong dung dịch chỉ xảy ra khi cả hai chất đều tan và sản phẩm có kết tủa hoặc khí. CaCO3 là muối không tan trong nước nên không phản ứng. Vì vậy, khi cho CaCO3 vào dung dịch NaOH, chất rắn vẫn giữ nguyên, không có hiện tượng gì.
Vì sao CaCO3 không phản ứng với NaOH?
Muốn muối tác dụng được với dung dịch bazơ, cần đủ hai điều kiện:
- Muối và bazơ đều phải tan trong nước (để phân li thành ion);
- Sản phẩm sinh ra có ít nhất một chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu (như nước, NH3·H2O).
Với cặp CaCO3 và NaOH, điều kiện thứ nhất đã không thoả vì CaCO3 không tan. Nếu thử “viết” phản ứng, ta được CaCO3 + 2NaOH → Na2CO3 + Ca(OH)2. Sản phẩm Na2CO3 tan, Ca(OH)2 ít tan, không có kết tủa hay khí mới tạo thành, nên phản ứng không có động lực xảy ra.
Phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại
Thực tế, người ta lợi dụng chính điều này để điều chế NaOH từ vôi:
Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaOH
Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng CaCO3. Chính vì CaCO3 kết tủa bền nên cân bằng lệch hẳn về bên phải, phản ứng thuận mới xảy ra chứ không phải phản ứng nghịch.
Những trường hợp dễ nhầm
| Cặp chất | Có phản ứng? | Giải thích / phương trình |
|---|---|---|
| CaCO3 + dung dịch NaOH | Không | CaCO3 không tan, không tạo chất mới thoả điều kiện |
| Ca(HCO3)2 + NaOH (dư) | Có | Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O |
| Ca(HCO3)2 + NaOH (tỉ lệ mol 1 : 1) | Có | Ca(HCO3)2 + NaOH → CaCO3↓ + NaHCO3 + H2O |
| CO2 + NaOH | Có | CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O |
| CaCO3 + HCl | Có | CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O |
Lỗi hay gặp: học sinh thấy “muối cacbonat” và “bazơ” liền nghĩ là phản ứng được. Hãy luôn kiểm tra chất đó có tan không trước. Muốn nhớ nhanh: muối cacbonat không tan (CaCO3, BaCO3, MgCO3…) chỉ “sợ” axit, không “sợ” bazơ.
Còn khi nung nóng thì sao?
Trong chương trình phổ thông, ta xét CaCO3 + NaOH là không phản ứng. Khi nung mạnh (khoảng 900 °C), CaCO3 bị nhiệt phân trước:
CaCO3 → CaO + CO2 (t°)
Nếu có NaOH, khí CO2 sinh ra mới phản ứng với NaOH. Đó là phản ứng của CO2 chứ không phải của CaCO3 trực tiếp.
Bài luyện tập
- Cho CaCO3 vào dung dịch NaOH dư, lắc kỹ. Nêu hiện tượng.
Đáp án: không có hiện tượng gì, chất rắn trắng vẫn không tan vì không xảy ra phản ứng. - Trong các chất CO2, CaCO3, Ca(HCO3)2, NaCl, chất nào tác dụng được với dung dịch NaOH?
Đáp án: CO2 (oxit axit) và Ca(HCO3)2 (muối axit, tan). CaCO3 không tan, NaCl không tạo sản phẩm thoả điều kiện. - Cho 0,1 mol Ca(HCO3)2 tác dụng với 0,1 mol NaOH. Tính khối lượng kết tủa.
Đáp án: tỉ lệ 1 : 1 nên Ca(HCO3)2 + NaOH → CaCO3↓ + NaHCO3 + H2O. NaOH hết, n(CaCO3) = 0,1 mol, khối lượng = 0,1 × 100 = 10 g.
Câu hỏi thường gặp
CaCO3 có tan trong dung dịch NaOH không?
Không. CaCO3 không tan trong nước và cũng không phản ứng với NaOH nên không tan trong dung dịch NaOH.
Vì sao Ca(HCO3)2 phản ứng được với NaOH còn CaCO3 thì không?
Ca(HCO3)2 là muối axit tan, ion HCO3- phản ứng với OH- tạo CO3(2-) và nước, sau đó Ca2+ kết hợp CO3(2-) tạo kết tủa CaCO3. CaCO3 không tan nên không có ion tự do để phản ứng.
Làm sao điều chế NaOH từ CaCO3?
Nung CaCO3 thu CaO, cho CaO tác dụng nước được Ca(OH)2, rồi cho Ca(OH)2 tác dụng với dung dịch Na2CO3 thu được NaOH và kết tủa CaCO3.
CaCO3 tác dụng với chất nào?
CaCO3 tác dụng với dung dịch axit như HCl, H2SO4 loãng, CH3COOH giải phóng CO2; bị nhiệt phân ở nhiệt độ cao tạo CaO và CO2; và tan dần trong nước có hoà tan CO2 tạo Ca(HCO3)2.