Ca(NO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + NaNO3: Phương trình hoá học

Trả lời nhanh

Phương trình: Ca(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaNO₃. Đây là phản ứng trao đổi trong dung dịch, xảy ra ở nhiệt độ thường. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng CaCO₃. Phản ứng xảy ra được vì sản phẩm có chất kết tủa không tan trong nước.

Phương trình hoá học và cách cân bằng

Ca(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaNO₃

Đây là phản ứng trao đổi: hai muối đổi “gốc” cho nhau. Ca đi với gốc CO₃, Na đi với gốc NO₃.

Vế trái có 2 Na (trong Na₂CO₃), vế phải mới có 1 Na (trong NaNO₃) → đặt hệ số 2 trước NaNO₃.
Khi đó vế phải có 2 nhóm NO₃, vế trái có 2 nhóm NO₃ trong Ca(NO₃)₂ → cân bằng.
Ca: 1 = 1; CO₃: 1 = 1. Phương trình đã cân bằng.

Mẹo: với phản ứng trao đổi, hãy coi nhóm NO₃ và CO₃ là một khối, đếm theo khối sẽ nhanh và ít nhầm hơn đếm từng nguyên tử.

Điều kiện và hiện tượng phản ứng

Điều kiện: cả hai muối đều ở dạng dung dịch, nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
Hiện tượng: khi nhỏ dung dịch Na₂CO₃ vào dung dịch Ca(NO₃)₂ (đều trong suốt, không màu), dung dịch vẩn đục, xuất hiện kết tủa màu trắng.
Dung dịch sau phản ứng: chứa NaNO₃ tan, không màu.

Vì sao phản ứng xảy ra?

Phản ứng trao đổi giữa hai muối trong dung dịch chỉ xảy ra khi sản phẩm có ít nhất một chất kết tủa (hoặc chất khí, chất điện li yếu). Ở đây:

Chất	Tính tan trong nước
Ca(NO₃)₂	Tan
Na₂CO₃	Tan
CaCO₃	Không tan (kết tủa trắng)
NaNO₃	Tan

Mọi muối nitrat đều tan, muối cacbonat của kim loại kiềm (Na, K) tan, còn muối cacbonat của Ca, Ba, Mg… không tan. Nhớ quy tắc này là viết được rất nhiều phản ứng tương tự.

Phương trình ion

Phương trình ion đầy đủ:

Ca²⁺ + 2NO₃⁻ + 2Na⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃↓ + 2Na⁺ + 2NO₃⁻

Lược bỏ các ion không tham gia (Na⁺, NO₃⁻), ta được phương trình ion thu gọn:

Ca²⁺ + CO₃²⁻ → CaCO₃↓

Phương trình này cho thấy bản chất: bất kỳ muối canxi tan nào (CaCl₂, Ca(NO₃)₂…) gặp muối cacbonat tan (Na₂CO₃, K₂CO₃…) đều cho cùng một kết tủa.

Ứng dụng của phản ứng

Nhận biết ion Ca²⁺ hoặc ion CO₃²⁻ trong dung dịch nhờ kết tủa trắng.
Làm mềm nước cứng: dùng Na₂CO₃ để kết tủa ion Ca²⁺ trong nước.
Điều chế CaCO₃ trong phòng thí nghiệm.

Lỗi sai thường gặp

Quên hệ số 2 trước NaNO₃ → phương trình không cân bằng.
Không ghi mũi tên ↓ cho CaCO₃.
Viết sai công thức canxi nitrat thành CaNO₃: Ca hoá trị II, gốc NO₃ hoá trị I nên phải là Ca(NO₃)₂.
Nhầm rằng kết tủa CaCO₃ “tan” trở lại: nó chỉ tan khi có axit mạnh (hoặc CO₂ dư và nước), không tan trong dung dịch muối.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho dung dịch chứa 0,05 mol Ca(NO₃)₂ tác dụng với lượng dư dung dịch Na₂CO₃. Tính khối lượng kết tủa (Ca = 40, C = 12, O = 16).

Giải: Theo phương trình, 1 mol Ca(NO₃)₂ cho 1 mol CaCO₃. Vậy n(CaCO₃) = 0,05 mol; M(CaCO₃) = 100 g/mol → m = 0,05 × 100 = 5 gam.

Bài 2. Hoà tan 10,6 gam Na₂CO₃ vào nước rồi cho phản ứng vừa đủ với dung dịch Ca(NO₃)₂. Tính khối lượng CaCO₃ và NaNO₃ thu được (Na = 23, N = 14).

Giải: M(Na₂CO₃) = 106 → n = 10,6 : 106 = 0,1 mol. Theo phương trình: n(CaCO₃) = 0,1 mol → m = 10 gam; n(NaNO₃) = 0,2 mol, M = 85 → m = 17 gam.

Kiểm tra bảo toàn khối lượng: m(Ca(NO₃)₂) = 0,1 × 164 = 16,4 g; 16,4 + 10,6 = 27 g = 10 + 17 ✓.

Bài 3. Có hai lọ mất nhãn đựng dung dịch Ca(NO₃)₂ và NaNO₃. Nêu cách phân biệt.

Giải: Lấy mẫu thử từng lọ, nhỏ dung dịch Na₂CO₃. Lọ nào xuất hiện kết tủa trắng là Ca(NO₃)₂; lọ còn lại không có hiện tượng là NaNO₃.

Câu hỏi thường gặp

Ca(NO3)2 + Na2CO3 tạo ra chất gì?

Tạo ra canxi cacbonat CaCO3 là kết tủa trắng và natri nitrat NaNO3 tan trong dung dịch: Ca(NO3)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaNO3.

Phản ứng Ca(NO3)2 với Na2CO3 thuộc loại phản ứng nào?

Đây là phản ứng trao đổi giữa hai muối trong dung dịch, không có sự thay đổi số oxi hoá, xảy ra vì tạo thành chất kết tủa CaCO3.

Phương trình ion thu gọn của phản ứng là gì?

Ca2+ + CO3 2- → CaCO3↓. Các ion Na+ và NO3- không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.

Có thể dùng phản ứng này để nhận biết ion Ca2+ không?

Có. Thêm dung dịch muối cacbonat tan như Na2CO3 vào mẫu thử, nếu xuất hiện kết tủa trắng thì mẫu có thể chứa Ca2+. Cần loại trừ các ion khác cũng tạo kết tủa cacbonat như Ba2+, Mg2+.