Trả lời nhanh
NaHCO3 là chất điện li mạnh. Khi tan trong nước, muối này phân li hoàn toàn thành ion theo phương trình: NaHCO3 → Na+ + HCO3– (dùng một mũi tên). Lý do: NaHCO3 là muối tan, liên kết ion bị nước tách ra gần như toàn bộ. Ion HCO3– sinh ra chỉ phân li thêm rất yếu.
Phương trình điện li của NaHCO3
Trong chương trình Hóa học 11, bạn viết như sau:
NaHCO3 → Na+ + HCO3–
Chú ý ba điểm khi viết:
- Dùng mũi tên một chiều (→) vì đây là chất điện li mạnh.
- Gốc HCO3– là một ion nguyên vẹn, không tách thành H+ và CO32- ngay trong bước đầu.
- Tổng điện tích hai vế bằng nhau: vế trái bằng 0, vế phải (+1) + (−1) = 0.
Vì sao NaHCO3 là chất điện li mạnh?
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, hầu hết các phân tử hòa tan đều phân li ra ion. Các nhóm điển hình gồm axit mạnh, bazơ mạnh và hầu hết các muối tan.
NaHCO3 thuộc nhóm muối tan (muối của kim loại kiềm). Trong tinh thể, Na+ và HCO3– liên kết bằng lực hút tĩnh điện. Các phân tử nước phân cực bao quanh và kéo hai ion tách ra, nên quá trình phân li xảy ra hoàn toàn.
Mẹo nhớ: muối tan thì điện li mạnh. Việc muối đó có tính axit hay bazơ hay không là chuyện khác, không ảnh hưởng đến việc nó điện li mạnh.
Ion HCO3– có điện li tiếp không?
Có, nhưng rất yếu. Ion HCO3– là ion lưỡng tính (theo thuyết Bronsted), vừa có thể nhường vừa có thể nhận proton:
- Nhường H+ (rất yếu): HCO3– ⇌ H+ + CO32-
- Nhận H+ từ nước (yếu, nổi trội hơn): HCO3– + H2O ⇌ H2CO3 + OH–
Vì khả năng nhận H+ trội hơn nên dung dịch NaHCO3 có môi trường kiềm yếu, pH khoảng 8 đến 9. Các cân bằng này chỉ xảy ra ở mức độ nhỏ nên khi tính nồng độ, ta coi [HCO3–] ≈ nồng độ NaHCO3 ban đầu.
Vì vậy, nếu đề hỏi “NaHCO3 là chất điện li mạnh hay yếu” thì đáp án là mạnh. Đừng nhầm với việc ion HCO3– tạo ra là gốc của axit yếu H2CO3.
Phản ứng thể hiện tính lưỡng tính của HCO3–
| Tác nhân | Phương trình ion | Phương trình phân tử |
|---|---|---|
| Axit (ví dụ HCl) | HCO3– + H+ → CO2↑ + H2O | NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O |
| Bazơ (ví dụ NaOH) | HCO3– + OH– → CO32- + H2O | NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O |
Hiện tượng khi cho axit vào: xuất hiện bọt khí không màu (CO2) thoát ra, đó là lý do baking soda dùng làm bột nở và thuốc trung hòa axit dạ dày.
So sánh với một số chất khác
| Chất | Loại | Phương trình điện li |
|---|---|---|
| NaCl | Điện li mạnh | NaCl → Na+ + Cl– |
| NaHCO3 | Điện li mạnh | NaHCO3 → Na+ + HCO3– |
| Na2CO3 | Điện li mạnh | Na2CO3 → 2Na+ + CO32- |
| H2CO3 | Điện li yếu | H2CO3 ⇌ H+ + HCO3– |
| CH3COOH | Điện li yếu | CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO– |
Quy tắc chung: muối tan → mạnh, còn axit yếu, bazơ yếu và nước → yếu. NaHCO3 là muối nên nằm ở nhóm mạnh, dù gốc của nó đến từ axit yếu.
Lỗi sai thường gặp
- Viết mũi tên thuận nghịch cho NaHCO3. Sai, vì muối tan phân li hoàn toàn.
- Tách luôn HCO3– thành H+ + CO32- khi viết phương trình điện li của muối. Gốc hiđrocacbonat là ion bền, chỉ phân li rất yếu ở bước sau.
- Cho rằng NaHCO3 là axit chỉ vì trong công thức có H. Thực tế dung dịch hơi kiềm và H trong gốc rất khó tách.
- Viết sai điện tích: HCO3– mang điện tích 1−, không phải 2−.
Bài luyện tập có đáp án
Bài 1. Viết phương trình điện li của Na2CO3 và H2CO3.
Đáp án: Na2CO3 → 2Na+ + CO32-. H2CO3 ⇌ H+ + HCO3–; HCO3– ⇌ H+ + CO32- (axit yếu nhiều nấc, dùng mũi tên thuận nghịch).
Bài 2. Hòa tan 0,84 gam NaHCO3 vào nước để được 200 mL dung dịch. Tính nồng độ ion Na+ (coi HCO3– không phân li thêm). Cho M(NaHCO3) = 84 g/mol.
Đáp án: n = 0,84 : 84 = 0,01 mol. Điện li hoàn toàn nên n(Na+) = n(HCO3–) = 0,01 mol. Thể tích 0,2 L nên [Na+] = [HCO3–] = 0,01 : 0,2 = 0,05M.
Bài 3. Trộn 100 mL dung dịch NaHCO3 0,1M với 100 mL dung dịch HCl 0,1M. Tính thể tích CO2 (đktc) thoát ra tối đa, bỏ qua lượng CO2 tan trong nước.
Đáp án: n(HCO3–) = 0,1 × 0,1 = 0,01 mol; n(H+) = 0,01 mol. Phản ứng HCO3– + H+ → CO2 + H2O vừa đủ, tạo 0,01 mol CO2. V = 0,01 × 22,4 = 0,224 lít.
Tóm tắt
- NaHCO3 là muối tan nên là chất điện li mạnh: NaHCO3 → Na+ + HCO3–.
- HCO3– là ion lưỡng tính, phản ứng được với cả axit và bazơ.
- Dung dịch NaHCO3 có môi trường kiềm yếu.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng.
Câu hỏi thường gặp
NaHCO3 là chất điện li mạnh hay yếu?
NaHCO3 là chất điện li mạnh vì là muối tan, phân li hoàn toàn trong nước: NaHCO3 → Na+ + HCO3-.
Vì sao NaHCO3 có H mà không phải axit?
Nguyên tử H nằm trong ion HCO3- và rất khó tách ra. Ion này còn nhận H+ từ nước mạnh hơn, nên dung dịch NaHCO3 có tính kiềm yếu (pH khoảng 8–9).
Ion HCO3- là axit, bazơ hay lưỡng tính?
HCO3- là ion lưỡng tính: phản ứng với H+ tạo CO2 và H2O, phản ứng với OH- tạo CO3^2- và H2O.
Khi viết phương trình điện li NaHCO3 dùng mũi tên nào?
Dùng mũi tên một chiều (→) vì NaHCO3 phân li hoàn toàn. Mũi tên thuận nghịch chỉ dùng cho ion HCO3- ở bước phân li tiếp theo hoặc cho chất điện li yếu.