Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O cân bằng, hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình: Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O. Đây vừa là phản ứng trung hòa vừa là phản ứng trao đổi. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa màu trắng BaSO₄ không tan trong nước và không tan trong axit. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, trong dung dịch.

Phương trình hóa học Ba(OH)₂ + H₂SO₄

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O

Kiểm tra cân bằng: vế trái có 1 Ba, 1 S, 4 H (2 từ bazơ, 2 từ axit) và 6 O (2 + 4). Vế phải có 1 Ba, 1 S, 4 H (trong 2 phân tử nước) và 6 O (4 trong BaSO₄ và 2 trong nước). Hai vế bằng nhau nên phương trình đã cân bằng với tỉ lệ 1 : 1 : 1 : 2.

Điều kiện và hiện tượng

Điều kiện: nhiệt độ thường, các chất ở dạng dung dịch.
Hiện tượng: dung dịch bị đục dần, xuất hiện kết tủa trắng mịn. Kết tủa này là BaSO₄.
Tính chất kết tủa: BaSO₄ rất ít tan, không tan trong HCl hay HNO₃ loãng. Nhờ vậy nó là dấu hiệu nhận biết ion Ba²⁺ hoặc ion SO₄^2-.

Phương trình ion

Phương trình ion đầy đủ:

Ba²⁺ + 2OH^– + 2H⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓ + 2H₂O

Điểm đặc biệt: cả bốn ion ở vế trái đều tham gia phản ứng, không có ion nào “đứng ngoài cuộc” nên phương trình ion rút gọn trùng với phương trình ion đầy đủ. Đây là điểm khác so với HCl + NaOH, nơi Na⁺ và Cl^– được lược bỏ.

Hai quá trình diễn ra đồng thời: H⁺ kết hợp OH^– tạo nước (trung hòa) và Ba²⁺ kết hợp SO₄^2- tạo kết tủa.

Thí nghiệm độ dẫn điện: nhìn thấy phản ứng bằng bóng đèn

Khi nhỏ từ từ dung dịch H₂SO₄ vào dung dịch Ba(OH)₂ trong mạch có bóng đèn, ta quan sát thấy:

Ban đầu bóng đèn sáng vì Ba(OH)₂ điện li hoàn toàn thành ion.
Thêm axit, các ion bị kéo ra khỏi dung dịch thành kết tủa và nước (chất điện li rất yếu), đèn sáng yếu dần.
Tại điểm hai chất vừa đủ, đèn gần như tắt.
Tiếp tục thêm axit dư, trong dung dịch lại có ion H⁺ và SO₄^2- nên đèn sáng trở lại.

Thí nghiệm này hay được dùng để minh họa phản ứng làm giảm số ion trong dung dịch.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho 100 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,1M tác dụng với lượng dư H₂SO₄. Tính khối lượng kết tủa.

Giải: n(Ba(OH)₂) = 0,1 × 0,1 = 0,01 mol. Theo phương trình, n(BaSO₄) = 0,01 mol. Khối lượng kết tủa m = 0,01 × 233 = 2,33 gam.

Bài 2. Cần bao nhiêu ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,1M để trung hòa vừa đủ 200 ml dung dịch H₂SO₄ 0,05M?

Giải: n(H₂SO₄) = 0,2 × 0,05 = 0,01 mol, mà tỉ lệ 1 : 1 nên n(Ba(OH)₂) = 0,01 mol. Thể tích V = 0,01 / 0,1 = 0,1 lít = 100 ml.

Bài 3. Có hai lọ mất nhãn chứa dung dịch NaOH và Ba(OH)₂. Nêu cách phân biệt.

Giải: nhỏ dung dịch H₂SO₄ vào mỗi mẫu. Mẫu nào xuất hiện kết tủa trắng là Ba(OH)₂; mẫu không có kết tủa là NaOH (vì Na₂SO₄ tan).

Lỗi sai thường gặp

Quên hệ số 2 trước H₂O hoặc quên mũi tên kết tủa ↓ sau BaSO₄.
Nhầm BaSO₄ là chất tan. Muối sunfat của bari không tan.
Khi tính toán, quên rằng n(Ba(OH)₂) chỉ bằng n(H₂SO₄), không phải một nửa như khi dùng NaOH.

Ứng dụng

Nhận biết ion sunfat hoặc ion bari trong phòng thí nghiệm.
Minh họa phản ứng trung hòa có kết tủa trong dạy học.
Trong xử lí nước thải, người ta dùng muối bari để loại bỏ ion sunfat dưới dạng kết tủa, nhưng cần xử lí cẩn thận vì hợp chất bari tan độc.

Phản ứng tương tự cần nắm

Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O (không có kết tủa). Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaOH. Ca(OH)₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2H₂O (CaSO₄ ít tan nên thường nhìn thấy vẩn đục nhẹ).

Câu hỏi thường gặp

Ba(OH)2 + H2SO4 ra gì?

Tạo thành kết tủa trắng bari sunfat BaSO4 và nước: Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O.

Hiện tượng của phản ứng Ba(OH)2 với H2SO4 là gì?

Dung dịch xuất hiện kết tủa màu trắng, đó là BaSO4 không tan trong nước và không tan trong axit loãng.

Phản ứng Ba(OH)2 + H2SO4 có phải phản ứng trung hòa không?

Có. Đây là phản ứng giữa bazơ và axit tạo muối và nước, đồng thời là phản ứng trao đổi tạo kết tủa.

Phương trình ion thu gọn của phản ứng là gì?

Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO4(2-) → BaSO4↓ + 2H2O. Tất cả các ion đều tham gia nên phương trình rút gọn trùng với phương trình đầy đủ.