KHCO3 + Ba(OH)2 → K2CO3 + BaCO3 + H2O: cân bằng, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình: 2KHCO3 + Ba(OH)2 → K2CO3 + BaCO3↓ + 2H2O. Đây là phản ứng giữa muối axit và bazơ khi tỉ lệ mol KHCO3 : Ba(OH)2 = 2 : 1. Hiện tượng là xuất hiện kết tủa trắng BaCO3. Nếu Ba(OH)2 dư, sản phẩm là BaCO3, KOH và H2O.

Phương trình hoá học KHCO3 + Ba(OH)2

Phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường, trong dung dịch nước:

2KHCO3 + Ba(OH)2 → K2CO3 + BaCO3↓ + 2H2O

Chất Vai trò Trạng thái / màu sắc
KHCO3 (kali hiđrocacbonat) Chất phản ứng (muối axit) Tan, không màu
Ba(OH)2 (bari hiđroxit) Chất phản ứng (bazơ mạnh) Tan, dung dịch trong suốt
K2CO3 Sản phẩm Tan trong dung dịch
BaCO3 Sản phẩm Kết tủa trắng
H2O Sản phẩm Chất lỏng

Cân bằng phương trình từng bước

  1. Ba chỉ có ở Ba(OH)2 và BaCO3 nên hệ số hai chất này đều là 1.
  2. K2CO3 có 2 nguyên tử K, nên cần 2KHCO3.
  3. Kiểm tra: vế trái có C = 2, H = 2 + 2 = 4, O = 6 + 2 = 8; vế phải có C = 1 + 1 = 2, H = 2×2 = 4, O = 3 + 3 + 2 = 8. Phương trình đã cân bằng.

Hiện tượng và bản chất phản ứng

Hiện tượng: dung dịch xuất hiện kết tủa trắng. Kết tủa này không tan thêm khi cho dư Ba(OH)2.

Bản chất: ion HCO3− là ion lưỡng tính, gặp OH− bị trung hoà thành CO32− và nước. Ion CO32− vừa tạo ra kết hợp với Ba2+ thành BaCO3 không tan.

Phương trình ion thu gọn (tỉ lệ 2 : 1):

Ba2+ + 2OH− + 2HCO3− → BaCO3↓ + CO32− + 2H2O

Kiểm tra điện tích: vế trái +2 − 2 − 2 = −2; vế phải chỉ còn CO32− mang −2. Hai vế bằng nhau.

Sản phẩm phụ thuộc tỉ lệ mol

Đây là điểm dễ sai nhất. Cùng hai chất nhưng tỉ lệ khác nhau thì sản phẩm khác nhau.

Tỉ lệ n(KHCO3) : n(Ba(OH)2) Phương trình Chất tan còn lại
= 2 : 1 2KHCO3 + Ba(OH)2 → K2CO3 + BaCO3↓ + 2H2O K2CO3
≤ 1 : 1 (Ba(OH)2 dư hoặc vừa đủ) KHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + KOH + H2O KOH (và Ba(OH)2 dư nếu có)
Giữa 1 : 1 và 2 : 1 Xảy ra cả hai phản ứng trên KOH, K2CO3 hoặc K2CO3 và Ba(OH)2 tuỳ trường hợp
> 2 : 1 (KHCO3 dư) Như phản ứng 2 : 1, phần KHCO3 dư nằm lại K2CO3 và KHCO3 dư

Ion thu gọn khi Ba(OH)2 dư: Ba2+ + OH− + HCO3− → BaCO3↓ + H2O. Lúc này lượng Ba2+ đủ nên toàn bộ HCO3− chuyển thành kết tủa.

Mẹo nhớ

  • Muốn biết kết tủa thu được, hãy xét hai ion: số mol CO32− tạo ra (từ HCO3− + OH−) và số mol Ba2+. Kết tủa = giá trị nhỏ hơn.
  • Mỗi OH− “biến” đúng một HCO3− thành CO32−. Đây là gốc của mọi bài tập dạng này.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là K2CO3 + H2O mà quên BaCO3↓. Muối cacbonat của Ba không tan nên luôn có kết tủa.
  • Viết sản phẩm có khí CO2. Môi trường bazơ không giải phóng CO2.
  • Quên xét tỉ lệ mol, mặc định luôn là 2 : 1.
  • Viết ion Ba2+ + CO32− mà bỏ sót nước ở vế phải.

Bài luyện tập có đáp án

Bài 1. Trộn dung dịch chứa 0,1 mol KHCO3 với dung dịch chứa 0,05 mol Ba(OH)2. Tính khối lượng kết tủa (MBaCO3 = 197).

Giải: Tỉ lệ 0,1 : 0,05 = 2 : 1 nên phản ứng vừa đủ theo phương trình chính. Số mol BaCO3 = n(Ba(OH)2) = 0,05 mol, khối lượng = 0,05 × 197 = 9,85 g. Dung dịch còn 0,05 mol K2CO3.

Bài 2. Cho 0,1 mol KHCO3 vào dung dịch chứa 0,15 mol Ba(OH)2. Tính khối lượng kết tủa và cho biết chất tan trong dung dịch sau phản ứng.

Giải: Ba(OH)2 dư nên 0,1 mol HCO3− hết, tạo 0,1 mol BaCO3, khối lượng = 0,1 × 197 = 19,7 g. Dung dịch có 0,1 mol KOH và 0,05 mol Ba(OH)2 dư.

Bài 3. Cho 0,2 mol KHCO3 tác dụng với 0,05 mol Ba(OH)2. Tính khối lượng kết tủa và các chất tan trong dung dịch.

Giải: Có 0,05 mol Ba2+, 0,1 mol OH−, 0,2 mol HCO3−. OH− trung hoà 0,1 mol HCO3− thành 0,1 mol CO32−. Ba2+ chỉ có 0,05 mol nên kết tủa 0,05 mol BaCO3, tức 9,85 g. Còn lại 0,05 mol CO32− và 0,1 mol HCO3− dư, tức dung dịch chứa 0,05 mol K2CO3 và 0,1 mol KHCO3 (kiểm tra K: 0,1 + 0,1 = 0,2 mol, đúng).

Các số liệu trên là ví dụ tự đặt để minh hoạ phương pháp.

Câu hỏi thường gặp

KHCO3 tác dụng với Ba(OH)2 có hiện tượng gì?

Xuất hiện kết tủa trắng BaCO3. Phản ứng không tạo khí và không đổi màu dung dịch.

KHCO3 + Ba(OH)2 dư tạo ra sản phẩm gì?

Tạo BaCO3 kết tủa, KOH và H2O: KHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + KOH + H2O. Toàn bộ HCO3- chuyển thành kết tủa.

Vì sao phản ứng này không sinh ra CO2?

Vì HCO3- gặp OH- bị trung hoà thành CO3(2-) và H2O. CO2 chỉ thoát ra khi HCO3- gặp axit.

Phương trình ion thu gọn của 2KHCO3 + Ba(OH)2 là gì?

Ba2+ + 2OH- + 2HCO3- → BaCO3↓ + CO3(2-) + 2H2O.