Trả lời nhanh
Phương trình: Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaHCO3. Đây là phản ứng trao đổi giữa hai muối trong dung dịch. Hiện tượng là xuất hiện kết tủa trắng BaCO3. Phản ứng xảy ra vì tạo chất kết tủa, bản chất là Ba2+ + CO32– → BaCO3↓.
Phương trình hoá học
Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaHCO3
| Chất | Tên gọi | Trạng thái |
|---|---|---|
| Ba(HCO3)2 | Bari hiđrocacbonat | Tan trong dung dịch |
| Na2CO3 | Natri cacbonat | Tan |
| BaCO3 | Bari cacbonat | Kết tủa trắng |
| NaHCO3 | Natri hiđrocacbonat | Tan |
Kiểm tra cân bằng: vế trái có 1 Ba, 2 Na, 3 C, 9 O, 2 H. Vế phải có 1 Ba, 2 Na (trong 2NaHCO3), C = 1 + 2 = 3, O = 3 + 6 = 9, H = 2. Hai vế bằng nhau.
Điều kiện và hiện tượng
- Điều kiện: trộn hai dung dịch ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
- Hiện tượng: dung dịch trong suốt xuất hiện kết tủa trắng BaCO3, không có khí thoát ra.
- Loại phản ứng: trao đổi giữa muối và muối, xảy ra do tạo thành chất ít tan.
Giải thích bằng phương trình ion
Viết đầy đủ ion:
Ba2+ + 2HCO3– + 2Na+ + CO32– → BaCO3↓ + 2Na+ + 2HCO3–
Lược bỏ ion giống nhau ở hai vế (Na+ và HCO3–), ta được phương trình ion thu gọn:
Ba2+ + CO32– → BaCO3↓
Như vậy ion HCO3– chỉ là “khán giả”, không tham gia. Chính ion CO32– của Na2CO3 mới kết hợp với Ba2+. Vì thế, bất kỳ muối cacbonat tan nào (K2CO3, (NH4)2CO3) cũng cho kết quả tương tự với dung dịch Ba(HCO3)2.
Ba(HCO3)2 ra BaCO3 bằng những cách nào?
Nhiều bài tập hỏi “chất nào tác dụng với Ba(HCO3)2 tạo kết tủa BaCO3“. Các cách thường gặp:
| Tác nhân | Phương trình | Ghi chú |
|---|---|---|
| Na2CO3 | Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaHCO3 | Kết tủa trắng |
| Nhiệt phân (t°) | Ba(HCO3)2 → BaCO3↓ + CO2↑ + H2O | Vừa có kết tủa vừa có khí |
| NaOH (tỉ lệ mol 1 : 1) | Ba(HCO3)2 + NaOH → BaCO3↓ + NaHCO3 + H2O | NaOH thiếu |
| NaOH dư (1 : 2) | Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O | Tạo thêm Na2CO3 |
Ngược lại, với axit mạnh như HCl, Ba(HCO3)2 + 2HCl → BaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O, không có kết tủa mà có khí thoát ra.
Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm là Na2CO3 hoặc NaOH: sai. Hệ số của NaHCO3 phải là 2 để cân bằng nguyên tử Na và gốc HCO3.
- Cho rằng có khí CO2 bay ra: không đúng. Môi trường chứa muối cacbonat và hiđrocacbonat, không có axit nên không giải phóng khí.
- Quên mũi tên ↓ cho BaCO3: BaCO3 không tan trong nước, là sản phẩm kết tủa.
Mẹo nhớ: muối cacbonat của kim loại kiềm thổ (BaCO3, CaCO3, MgCO3) đều kết tủa, còn muối hiđrocacbonat tương ứng đều tan. Gặp Ba2+ với CO32– thì nghĩ ngay đến kết tủa.
Bài luyện tập
Bài 1. Cho dung dịch chứa 0,1 mol Ba(HCO3)2 tác dụng vừa đủ với dung dịch Na2CO3. Tính khối lượng kết tủa thu được và số mol NaHCO3 tạo thành.
Đáp án: theo phương trình, n(BaCO3) = n(Ba(HCO3)2) = 0,1 mol. M(BaCO3) = 137 + 12 + 48 = 197 g/mol nên m = 0,1 × 197 = 19,7 g. n(NaHCO3) = 2 × 0,1 = 0,2 mol (khoảng 16,8 g, vì M = 84).
Bài 2. Nhiệt phân hoàn toàn 0,05 mol Ba(HCO3)2 thành BaCO3, CO2 và H2O. Tính thể tích CO2 (đktc) và khối lượng BaCO3.
Đáp án: n(CO2) = n(BaCO3) = 0,05 mol. V(CO2) = 0,05 × 22,4 = 1,12 lít; m(BaCO3) = 0,05 × 197 = 9,85 g.
Bài 3. Cho các dung dịch: Na2CO3, HCl, NaCl, NaOH. Có mấy dung dịch tác dụng với Ba(HCO3)2?
Đáp án: 3 dung dịch: Na2CO3 (kết tủa BaCO3), HCl (khí CO2), NaOH (kết tủa BaCO3). NaCl không phản ứng vì không tạo kết tủa, khí hay chất điện li yếu.
Ứng dụng liên quan
Phản ứng của Ba2+ với CO32– cũng là nguyên tắc làm mềm nước cứng tạm thời và nước cứng toàn phần bằng Na2CO3. Với nước cứng, ion Ca2+, Mg2+ kết tủa dưới dạng CaCO3, MgCO3 theo cách tương tự.
Câu hỏi thường gặp
Ba(HCO3)2 + Na2CO3 có tạo kết tủa không?
Có. Sản phẩm là kết tủa trắng BaCO3 và dung dịch NaHCO3. Phương trình: Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaHCO3.
Phương trình ion thu gọn của phản ứng là gì?
Ba2+ + CO3 2- → BaCO3↓. Ion Na+ và HCO3- có mặt ở cả hai vế nên được lược bỏ.
Ba(HCO3)2 ra BaCO3 bằng cách nào?
Có thể cho tác dụng với dung dịch muối cacbonat tan như Na2CO3, với NaOH, hoặc đun nóng (nhiệt phân) để thu được BaCO3 kết tủa.
Phản ứng này có sinh ra khí CO2 không?
Không. Phản ứng chỉ tạo kết tủa BaCO3 và muối NaHCO3 tan. CO2 chỉ thoát ra khi nhiệt phân hoặc khi cho tác dụng với axit.