NaHSO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O

Trả lời nhanh

Phương trình đúng là 2NaHSO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2SO₂↑ + 2H₂O. Đây là phản ứng trao đổi: axit mạnh H₂SO₄ đẩy axit yếu, không bền H₂SO₃ ra khỏi muối. H₂SO₃ phân huỷ ngay thành SO₂ và H₂O, nên ta thấy có khí mùi hắc thoát ra.

Phương trình hoá học NaHSO₃ + H₂SO₄

2NaHSO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2SO₂↑ + 2H₂O

Chất tham gia: natri hiđrosunfit (NaHSO₃) và axit sunfuric (H₂SO₄). Sản phẩm: natri sunfat (Na₂SO₄), khí lưu huỳnh đioxit (SO₂) và nước.

Điều kiện và hiện tượng

Điều kiện: xảy ra ở nhiệt độ thường, chỉ cần trộn dung dịch NaHSO₃ với dung dịch H₂SO₄. Đun nhẹ sẽ làm khí thoát nhanh hơn.
Hiện tượng: có khí không màu, mùi hắc, gây ho thoát ra (SO₂). Dung dịch vẫn trong suốt vì Na₂SO₄ tan.

Cân bằng phương trình từng bước

Viết sơ đồ: NaHSO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O.
Vế phải có 2 Na trong Na₂SO₄, nên đặt hệ số 2 trước NaHSO₃.
Lúc này vế trái có 2 S (từ muối) + 1 S (từ axit) = 3 S. Vế phải có 1 S trong Na₂SO₄, nên cần 2 SO₂.
H: vế trái 2 + 2 = 4, nên vế phải cần 2H₂O.
Kiểm tra O: vế trái 2×3 + 4 = 10; vế phải 4 + 2×2 + 2 = 10. Cân bằng xong.

Đây không phải phản ứng oxi hoá – khử: số oxi hoá của S vẫn là +4 (trong NaHSO₃ và SO₂) hoặc +6 (trong H₂SO₄ và Na₂SO₄). Vì vậy chỉ cần cân bằng theo nguyên tố, không cần phương pháp thăng bằng electron.

Phương trình ion

Ion đầy đủ: 2Na⁺ + 2HSO₃⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ → 2Na⁺ + SO₄²⁻ + 2SO₂↑ + 2H₂O
Ion thu gọn: HSO₃⁻ + H⁺ → SO₂↑ + H₂O

Phương trình ion thu gọn cho thấy bản chất: bất kỳ axit mạnh nào (HCl, H₂SO₄ loãng…) cũng làm NaHSO₃ giải phóng SO₂.

Vì sao phản ứng xảy ra?

Phản ứng trao đổi trong dung dịch xảy ra khi tạo chất khí, chất kết tủa hoặc chất điện li yếu. Ở đây, H₂SO₃ là axit yếu, không bền, bị phân huỷ: H₂SO₃ ⇌ SO₂ + H₂O. Khí SO₂ thoát ra khỏi dung dịch nên cân bằng dịch chuyển hoàn toàn về phía tạo khí.

Ứng dụng

Điều chế SO₂ trong phòng thí nghiệm: dùng muối sunfit hoặc hiđrosunfit tác dụng với axit mạnh (thường là Na₂SO₃ + H₂SO₄).
Nhận biết gốc sunfit/hiđrosunfit: cho axit vào, thấy khí mùi hắc làm nhạt màu dung dịch nước brom hoặc dung dịch thuốc tím.

Lỗi sai thường gặp

Quên hệ số 2 trước SO₂ và H₂O. Hãy đếm S và H hai vế để kiểm tra.
Viết sản phẩm là H₂SO₃. H₂SO₃ không bền nên phải viết SO₂ + H₂O.
Nhầm với phản ứng tạo muối trung hoà. NaHSO₃ + NaOH → Na₂SO₃ + H₂O mới là phản ứng với bazơ; với axit thì ra SO₂.
Quên mũi tên ↑ cho khí SO₂.

Mẹo nhớ: “Muối của axit yếu gặp axit mạnh thì nhả khí”.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho 10,4 g NaHSO₃ tác dụng hoàn toàn với dung dịch H₂SO₄ loãng dư. Tính thể tích SO₂ thu được ở đktc.

Giải: M(NaHSO₃) = 23 + 1 + 32 + 48 = 104 g/mol, nên n = 10,4 : 104 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(SO₂) = n(NaHSO₃) = 0,1 mol. V = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít.

Bài 2. Với dữ kiện bài 1, tính khối lượng dung dịch H₂SO₄ 20% vừa đủ để phản ứng.

Giải: n(H₂SO₄) = 0,1 : 2 = 0,05 mol, khối lượng = 0,05 × 98 = 4,9 g. Khối lượng dung dịch = 4,9 : 20% = 24,5 g.

Bài 3. Chỉ dùng một thuốc thử, hãy phân biệt hai dung dịch không màu: NaHSO₃ và Na₂SO₄.

Giải: Dùng dung dịch HCl (hoặc H₂SO₄ loãng). Ống nào có khí mùi hắc thoát ra là NaHSO₃; ống không có hiện tượng là Na₂SO₄.

Lưu ý về nồng độ axit

Khi điều chế SO₂, thường dùng H₂SO₄ loãng hoặc nồng độ vừa phải để SO₂ thoát ra thuận lợi, vì SO₂ tan khá nhiều trong nước. Khí thu được thường được làm khô bằng H₂SO₄ đặc rồi thu bằng cách đẩy không khí (úp ngược bình vì SO₂ nặng hơn không khí). SO₂ độc, nên làm thí nghiệm trong tủ hút hoặc nơi thoáng khí.

Câu hỏi thường gặp

NaHSO3 tác dụng với H2SO4 tạo ra sản phẩm gì?

Tạo natri sunfat Na2SO4, khí lưu huỳnh đioxit SO2 và nước: 2NaHSO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2SO2↑ + 2H2O.

Phản ứng NaHSO3 + H2SO4 có phải phản ứng oxi hoá – khử không?

Không. Số oxi hoá của S, Na, H, O đều không đổi (S là +4 hoặc +6 trước và sau phản ứng), đây là phản ứng trao đổi ion.

Phương trình ion thu gọn của phản ứng là gì?

HSO3⁻ + H⁺ → SO2↑ + H2O.

Hiện tượng khi cho H2SO4 vào dung dịch NaHSO3?

Có khí không màu, mùi hắc (SO2) thoát ra, dung dịch vẫn trong suốt.