Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4 + CO2 + H2O: Cân bằng và hiện tượng
Lớp 9Hóa học

Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4 + CO2 + H2O: Cân bằng và hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình đúng: Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng BaSO4 và có bọt khí không màu CO2 thoát ra. Đây là phản ứng trao đổi: axit mạnh đẩy axit yếu H2CO3 (phân huỷ thành CO2 và H2O), đồng thời Ba2+ kết hợp SO42- thành chất không tan.

Phương trình hoá học

Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O

Điều kiện: phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường, trong dung dịch, không cần xúc tác.

Cách cân bằng từng bước

  1. Giữ nguyên nhóm SO4: 1 H2SO4 cho 1 BaSO4, 1 Ba(HCO3)2 cho 1 nguyên tử Ba.
  2. Ba(HCO3)2 chứa 2 nhóm HCO3, nên có 2 nguyên tử C → tạo 2CO2.
  3. Đếm H: vế trái có 2 (từ 2 nhóm HCO3) + 2 (từ H2SO4) = 4 → vế phải cần 2H2O.
  4. Kiểm tra O: vế trái 6 + 4 = 10; vế phải 4 (BaSO4) + 4 (2CO2) + 2 (2H2O) = 10. Cân bằng xong.

Hiện tượng nhận biết

  • Dung dịch Ba(HCO3)2 trong suốt, không màu; khi nhỏ H2SO4 vào, xuất hiện kết tủa trắng (BaSO4 không tan trong nước và trong axit).
  • Đồng thời sủi bọt khí không màu, không mùi (CO2), làm đục nước vôi trong nếu dẫn qua.

Phương trình ion

Phương trình ion đầy đủ:

Ba2+ + 2HCO3– + 2H+ + SO42- → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O

Các ion tham gia đều có mặt ở vế trái và không có ion nào còn lại ở vế phải, nên phương trình ion thu gọn chính là phương trình trên. Đây là điểm khác với nhiều phản ứng khác, vì ở đây xảy ra hai quá trình cùng lúc: tạo kết tủa và giải phóng khí.

Vì sao phản ứng xảy ra?

Phản ứng trao đổi trong dung dịch xảy ra khi tạo chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu. Ở đây có cả ba:

  • BaSO4 là muối rất ít tan → kết tủa.
  • HCO3– + H+ → H2CO3 không bền → CO2 + H2O (khí và nước).

Vì vậy phản ứng gần như xảy ra hoàn toàn, theo tỉ lệ mol 1 : 1 giữa Ba(HCO3)2 và H2SO4.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là BaCO3 rồi dừng lại. Thực tế BaCO3 cũng bị H2SO4 tác dụng tiếp (BaCO3 + H2SO4 → BaSO4↓ + CO2↑ + H2O), nên sản phẩm cuối là BaSO4.
  • Quên hệ số 2 trước CO2 và H2O do bỏ sót chỉ số 2 trong (HCO3)2.
  • Quên mũi tên ↓ cho BaSO4 hoặc ↑ cho CO2.

Mẹo nhớ: muối hiđrocacbonat + axit mạnh → muối mới + CO2 + H2O; có Ba2+ gặp SO42- thì luôn có thêm kết tủa trắng.

Một số phản ứng liên quan

Phản ứng Ghi chú
Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaHCO3 Chỉ có kết tủa, không có khí
Ba(HCO3)2 → BaCO3 + CO2 + H2O (đun nóng) Nhiệt phân, tạo kết tủa BaCO3
BaCO3 + H2SO4 → BaSO4↓ + CO2↑ + H2O Kết tủa này đổi thành BaSO4 bền hơn

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho dung dịch chứa 0,1 mol Ba(HCO3)2 tác dụng với lượng dư H2SO4. Tính khối lượng kết tủa và thể tích CO2 (đktc). (Ba = 137, S = 32, O = 16)

Giải: n(BaSO4) = n(Ba(HCO3)2) = 0,1 mol → m = 0,1 × 233 = 23,3 g. n(CO2) = 2 × 0,1 = 0,2 mol → V = 0,2 × 22,4 = 4,48 lít.

Bài 2. Cho 0,05 mol H2SO4 vào lượng dư dung dịch Ba(HCO3)2. Tính khối lượng kết tủa và thể tích khí (đktc).

Giải: H2SO4 hết nên tính theo nó: n(BaSO4) = 0,05 mol → m = 0,05 × 233 = 11,65 g; n(CO2) = 0,1 mol → V = 2,24 lít.

Bài 3. Có hai lọ mất nhãn chứa dung dịch Ba(HCO3)2 và NaHCO3. Dùng thuốc thử nào để phân biệt?

Giải: Dùng dung dịch H2SO4 loãng. Lọ nào vừa sủi bọt khí vừa có kết tủa trắng là Ba(HCO3)2; lọ chỉ sủi bọt khí là NaHCO3.

Câu hỏi thường gặp

Ba(HCO3)2 tác dụng với H2SO4 có hiện tượng gì?

Xuất hiện kết tủa trắng BaSO4 và có bọt khí CO2 không màu, không mùi thoát ra.

Phương trình ion thu gọn của Ba(HCO3)2 + H2SO4 là gì?

Ba2+ + 2HCO3- + 2H+ + SO4 2- → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O. Tất cả ion ở vế trái đều tham gia phản ứng nên không rút gọn được thêm.

Vì sao sản phẩm không dừng lại ở BaCO3?

Vì H2SO4 là axit mạnh, nếu có BaCO3 tạo ra thì nó cũng tiếp tục phản ứng thành BaSO4 bền, CO2 và H2O.

1 mol Ba(HCO3)2 phản ứng hết với H2SO4 thu được bao nhiêu mol CO2?

Thu được 2 mol CO2 và 1 mol BaSO4, vì mỗi phân tử Ba(HCO3)2 có hai nhóm HCO3.

Bài học liên quan