Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + H2O: cân bằng, hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình: Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2H₂O. Kết tủa keo trắng Al(OH)₃ tan dần trong dung dịch KOH, thu được dung dịch trong suốt chứa kali aluminat. Phản ứng xảy ra vì Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính: vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với dung dịch bazơ mạnh, không cần xúc tác.

Phương trình hoá học Al(OH)₃ + KOH

Phương trình ở dạng phân tử, đã cân bằng:

Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2H₂O

Trong dung dịch nước, nhiều tài liệu viết muối dưới dạng phức tetrahiđroxoaluminat. Hai cách viết đều được chấp nhận ở bậc phổ thông:

Al(OH)₃ + KOH → K[Al(OH)₄]

Ghi chú: K[Al(OH)₄] chính là KAlO₂·2H₂O. Vì vậy dạng thứ hai không có “H₂O” ở vế phải. Hãy dùng dạng nào theo đúng cách thầy cô và sách của em đang dùng.

Điều kiện và hiện tượng

Điều kiện: nhiệt độ thường, KOH ở dạng dung dịch. Không cần xúc tác.
Hiện tượng: kết tủa keo màu trắng Al(OH)₃ tan dần, dung dịch trở nên trong suốt, không màu.
Loại phản ứng: phản ứng axit – bazơ (Al(OH)₃ đóng vai trò axit yếu), không phải phản ứng oxi hoá – khử vì số oxi hoá các nguyên tố không đổi.

Cân bằng phương trình trong 3 bước

Đếm nguyên tử vế trái: Al 1, K 1, O 4 (3 + 1), H 4 (3 + 1).
Vế phải có KAlO₂ (K 1, Al 1, O 2). Còn thiếu O 2 và H 4, tức là cần 2H₂O.
Kiểm tra lại: vế phải có Al 1, K 1, O 2 + 2 = 4, H 4. Hai vế bằng nhau, phương trình đã cân bằng.

Vì sao Al(OH)₃ tan được trong KOH?

Al(OH)₃ có thể phân li theo hai kiểu. Với axit mạnh, nó nhường nhóm OH^– và đóng vai trò bazơ. Với bazơ mạnh, nó đóng vai trò axit yếu (có thể viết là HAlO₂·H₂O), nhường H⁺ cho OH^– tạo nước và ion aluminat. Đó là tính lưỡng tính.

Phương trình ion thu gọn:

Al(OH)₃ + OH^– → AlO₂^– + 2H₂O (hoặc Al(OH)₃ + OH^– → [Al(OH)₄]^–)

Để so sánh, khi gặp axit: Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O.

Ghi nhớ nhanh: chất nào lưỡng tính, chất nào không?

Chất	Tan trong dung dịch KOH dư?	Ghi chú
Al(OH)₃	Có	Lưỡng tính
Al₂O₃	Có	Al₂O₃ + 2KOH → 2KAlO₂ + H₂O (nung nóng)
Fe(OH)₃	Không	Chỉ là bazơ
Mg(OH)₂	Không	Chỉ là bazơ
Al	Có	2Al + 2KOH + 2H₂O → 2KAlO₂ + 3H₂↑

Mẹo nhớ: nhóm “ZnAl-Cr-Be-Pb-Sn” (Zn, Al, Cr(III), Be, Pb, Sn) có oxit và hiđroxit lưỡng tính, nên thường tan trong kiềm mạnh dư.

Dạng bài hay gặp: nhỏ từ từ KOH vào muối nhôm

Khi nhỏ dần dung dịch KOH vào dung dịch muối Al³⁺, xảy ra hai giai đoạn nối tiếp:

Al³⁺ + 3OH^– → Al(OH)₃↓ (kết tủa xuất hiện và tăng dần).
Al(OH)₃ + OH^– → AlO₂^– + 2H₂O (kết tủa tan dần khi KOH dư).

Kết tủa cực đại khi n_OH^– = 3n_Al³⁺. Kết tủa tan hoàn toàn khi n_OH^– ≥ 4n_Al³⁺.

Bài tập vận dụng (tự đặt, có đáp án)

Bài 1. Cho 15,6 g Al(OH)₃ tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH. Tính khối lượng KOH và khối lượng KAlO₂ tạo thành. (Al = 27, O = 16, H = 1, K = 39)

Giải: n(Al(OH)₃) = 15,6 : 78 = 0,2 mol. Theo phương trình, n(KOH) = n(KAlO₂) = 0,2 mol. Vậy m(KOH) = 0,2 × 56 = 11,2 g; m(KAlO₂) = 0,2 × 98 = 19,6 g.

Bài 2. Cho 7,8 g Al(OH)₃ vào 200 mL dung dịch KOH 1M. Sau phản ứng, chất nào dư, dư bao nhiêu mol?

Giải: n(Al(OH)₃) = 0,1 mol; n(KOH) = 0,2 mol. Tỉ lệ phản ứng 1 : 1 nên Al(OH)₃ hết, KOH dư 0,2 − 0,1 = 0,1 mol. Thu được 0,1 mol KAlO₂ (9,8 g).

Bài 3. Cho 0,35 mol KOH vào dung dịch chứa 0,1 mol AlCl₃. Tính khối lượng kết tủa thu được.

Giải: 0,3 mol OH^– kết tủa hết 0,1 mol Al³⁺ thành 0,1 mol Al(OH)₃. Còn dư 0,05 mol OH^– hoà tan 0,05 mol Al(OH)₃. Kết tủa còn lại 0,05 mol, tức là 0,05 × 78 = 3,9 g.

Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm là “K₃AlO₃” hoặc “Al₂O₃ + K₂O”: sai, vì Al(OH)₃ + KOH tạo KAlO₂ (hoặc K[Al(OH)₄]) ở điều kiện thường.
Quên hệ số 2 trước H₂O khi viết dạng KAlO₂.
Cho rằng Al(OH)₃ tan được trong dung dịch NH₃ dư: sai, NH₃ là bazơ yếu nên kết tủa không tan.
Bỏ qua điều kiện “KOH dư” ở bài đồ thị: khi KOH chưa đủ, chỉ có phản ứng tạo kết tủa.

Câu hỏi thường gặp

Al(OH)3 tác dụng với KOH tạo sản phẩm gì?

Tạo muối kali aluminat KAlO2 (hoặc K[Al(OH)4]) và nước: Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O.

Vì sao Al(OH)3 tan được trong dung dịch KOH?

Vì Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, có thể đóng vai trò axit yếu và phản ứng với bazơ mạnh như KOH, NaOH.

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 còn.

Hiện tượng khi cho Al(OH)3 vào dung dịch KOH là gì?

Kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần, dung dịch cuối cùng trong suốt, không màu.