Ba(OH)2 + HCl → BaCl2 + H2O: Phương trình và bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình: Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O. Đây là phản ứng trung hoà giữa bazơ tan mạnh và axit mạnh, xảy ra ở nhiệt độ thường. Sản phẩm là muối bari clorua tan trong nước và nước, nên dung dịch vẫn trong suốt, không có kết tủa hay khí thoát ra. Phương trình ion thu gọn là H⁺ + OH^– → H₂O.

Phương trình hoá học Ba(OH)₂ + HCl

Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O

Điều kiện: nhiệt độ thường, các chất ở dạng dung dịch.
Loại phản ứng: phản ứng trao đổi, cụ thể là phản ứng trung hoà (axit + bazơ → muối + nước).
Tỉ lệ mol: n(Ba(OH)₂) : n(HCl) = 1 : 2.

Vì sao phải có hệ số 2 trước HCl?

Một phân tử Ba(OH)₂ có hai nhóm OH. Mỗi nhóm OH cần một ion H⁺ để tạo thành một phân tử nước. Vì vậy cần 2 phân tử HCl, và sản phẩm có 2 phân tử H₂O.

Kiểm tra cân bằng bằng cách đếm nguyên tử ở hai vế:

Nguyên tố	Vế trái	Vế phải
Ba	1	1
O	2	2 (trong 2H₂O)
H	2 + 2 = 4	4
Cl	2	2

Hiện tượng khi cho Ba(OH)₂ tác dụng với HCl

Phản ứng này không có hiện tượng nhìn thấy rõ: không kết tủa, không bay hơi, không đổi màu dung dịch. Vì vậy muốn biết phản ứng đã xảy ra hay chưa, ta dùng chất chỉ thị:

Phenolphtalein: nhỏ vào dung dịch Ba(OH)₂ thấy màu hồng. Thêm từ từ HCl, màu hồng nhạt dần rồi mất hẳn khi bazơ phản ứng hết.
Quỳ tím: ban đầu hoá xanh (bazơ). Khi HCl vừa đủ, quỳ tím không đổi màu. Nếu HCl dư, quỳ tím hoá đỏ.
Nhiệt độ: hỗn hợp nóng lên nhẹ vì phản ứng trung hoà toả nhiệt.

Phương trình ion

Phương trình ion đầy đủ: Ba²⁺ + 2OH^– + 2H⁺ + 2Cl^– → Ba²⁺ + 2Cl^– + 2H₂O
Lược bỏ ion giống nhau ở hai vế (Ba²⁺, Cl^–), chia hệ số cho 2, ta được: H⁺ + OH^– → H₂O

Ba²⁺ và Cl^– là ion “khán giả”, không tham gia biến đổi. Phương trình ion thu gọn này dùng chung cho mọi phản ứng giữa axit mạnh và bazơ mạnh tan.

Các cách điều chế và ứng dụng cần nhớ

Phản ứng dùng để điều chế BaCl₂ trong phòng thí nghiệm. Cô cạn dung dịch thu được tinh thể BaCl₂·2H₂O.
Có thể dùng để chuẩn độ axit – bazơ: biết nồng độ HCl thì tính được nồng độ Ba(OH)₂, hoặc ngược lại.
Muốn nhận ra ion Ba²⁺ trong dung dịch sau phản ứng, nhỏ dung dịch H₂SO₄ vào: tạo kết tủa trắng BaSO₄ không tan. Lưu ý muối bari độc, không được nếm hay để dây vào miệng.

Bài tập vận dụng có lời giải

Ví dụ 1 (tính thể tích axit)

Trung hoà 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,1M bằng dung dịch HCl 0,1M. Tính thể tích HCl cần dùng và khối lượng BaCl₂ tạo thành (Ba = 137, Cl = 35,5).

n(Ba(OH)₂) = 0,2 × 0,1 = 0,02 mol.
Theo phương trình: n(HCl) = 2 × 0,02 = 0,04 mol, suy ra V(HCl) = 0,04 : 0,1 = 0,4 lít = 400 ml.
n(BaCl₂) = 0,02 mol, M(BaCl₂) = 137 + 71 = 208 g/mol, nên m = 0,02 × 208 = 4,16 g.

Ví dụ 2 (axit dư, tính pH)

Trộn 100 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,05M với 100 ml dung dịch HCl 0,2M. Tính pH dung dịch sau phản ứng.

n(OH^–) = 2 × 0,1 × 0,05 = 0,01 mol; n(H⁺) = 0,1 × 0,2 = 0,02 mol.
H⁺ + OH^– → H₂O: H⁺ dư 0,02 – 0,01 = 0,01 mol.
Thể tích dung dịch sau trộn: 0,2 lít, nên [H⁺] = 0,01 : 0,2 = 0,05M.
pH = –log(0,05) ≈ 1,3.

Tự luyện

Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 0,5M để trung hoà vừa đủ 50 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,2M?
Đáp án: 40 ml (n Ba(OH)₂ = 0,01 mol, n HCl = 0,02 mol, V = 0,02 : 0,5 = 0,04 lít).
Cho 0,1 mol HCl vào dung dịch chứa 0,03 mol Ba(OH)₂. Dung dịch sau phản ứng làm quỳ tím đổi màu gì? Tính khối lượng BaCl₂.
Đáp án: H⁺ = 0,1 mol, OH^– = 0,06 mol, axit dư nên quỳ tím hoá đỏ. n(BaCl₂) = 0,03 mol, m = 0,03 × 208 = 6,24 g.
Trộn dung dịch chứa 0,01 mol Ba(OH)₂ với dung dịch chứa 0,02 mol HCl. Dung dịch thu được có pH bằng bao nhiêu?
Đáp án: pH = 7 vì hai chất phản ứng vừa đủ và muối BaCl₂ không bị thuỷ phân (ở 25 °C).

Lỗi sai thường gặp

Viết muối là “BaCl” thay vì BaCl₂. Bari có hoá trị II, clo hoá trị I nên phải có 2 nguyên tử Cl.
Quên hệ số 2 ở HCl hoặc H₂O, dẫn đến sai tỉ lệ mol khi tính toán.
Tưởng phản ứng tạo kết tủa. BaCl₂ tan tốt trong nước; kết tủa chỉ xuất hiện khi gặp ion SO₄^2– hoặc CO₃^2–.
Khi tính pH, quên rằng Ba(OH)₂ cho 2 ion OH^– trên mỗi phân tử.

Mẹo nhớ nhanh

Với bazơ M(OH)_n tác dụng axit mạnh, số mol H⁺ cần dùng bằng n lần số mol bazơ. Nhìn vào số nhóm OH là biết ngay hệ số của axit. Cách này dùng được cho NaOH (1 nhóm), Ba(OH)₂ (2 nhóm), Al(OH)₃ (3 nhóm).

Câu hỏi thường gặp

Ba(OH)2 + HCl có hiện tượng gì?

Không có hiện tượng quan sát rõ như kết tủa hay khí. Dung dịch vẫn trong suốt, hỗn hợp nóng nhẹ. Có thể dùng phenolphtalein: màu hồng của Ba(OH)2 mất đi khi HCl phản ứng vừa đủ.

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

H+ + OH- → H2O. Ion Ba2+ và Cl- có mặt ở cả hai vế nên được lược bỏ.

Ba(OH)2 + HCl thuộc loại phản ứng nào?

Là phản ứng trung hoà (một dạng của phản ứng trao đổi), giữa bazơ tan mạnh Ba(OH)2 và axit mạnh HCl, tạo muối BaCl2 và nước.

Cần bao nhiêu mol HCl để trung hoà 1 mol Ba(OH)2?

Cần 2 mol HCl, vì mỗi phân tử Ba(OH)2 có 2 nhóm OH, cần 2 ion H+ để tạo thành 2 phân tử nước.