Trả lời nhanh
Phương trình phân tử: (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O (đun nhẹ). Phương trình ion rút gọn: 2NH4+ + SO42− + Ba2+ + 2OH− → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O. Cả bốn ion đều tham gia phản ứng nên không có ion nào bị lược bỏ. Hiện tượng: có kết tủa trắng và khí mùi khai.
Phương trình hoá học (NH4)2SO4 + Ba(OH)2
Phản ứng giữa muối amoni và bazơ mạnh luôn giải phóng khí amoniac. Ở đây, ion sunfat lại gặp ion bari tạo muối không tan, nên một phản ứng cho ra cả kết tủa lẫn chất khí.
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O (đun nóng nhẹ)
Kiểm tra cân bằng: vế trái có 2 N, 10 H (8 H trong hai nhóm NH4 và 2 H trong hai nhóm OH), 1 S, 6 O, 1 Ba. Vế phải có 2 N, 10 H (6 H trong 2NH3 và 4 H trong 2H2O), 1 S, 6 O (4 O trong BaSO4 và 2 O trong 2H2O), 1 Ba. Phương trình đã cân bằng.
Các bước viết phương trình ion rút gọn
- Bước 1 – Phân li chất tan, mạnh: (NH4)2SO4 → 2NH4+ + SO42−; Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH−.
- Bước 2 – Giữ nguyên dạng phân tử với chất kết tủa (BaSO4), chất khí (NH3) và chất điện li yếu (H2O).
- Bước 3 – Phương trình ion đầy đủ: 2NH4+ + SO42− + Ba2+ + 2OH− → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O.
- Bước 4 – Lược bỏ ion giống nhau ở hai vế: hai vế không còn ion nào giống nhau, vì vậy phương trình ion rút gọn trùng với phương trình ion đầy đủ.
Kiểm tra điện tích: vế trái là 2(+1) + (−2) + (+2) + 2(−1) = 0; vế phải toàn chất không mang điện, tổng cũng bằng 0. Điện tích được bảo toàn.
Hiện tượng nhận biết
- Xuất hiện kết tủa trắng BaSO4, không tan trong axit mạnh.
- Có khí mùi khai (NH3) bay ra, làm giấy quỳ tím ẩm hoá xanh. Đun nóng thì khí thoát ra rõ hơn vì NH3 tan rất nhiều trong nước.
Mẹo nhớ: muối amoni + kiềm → muối mới + NH3 + H2O. Sau đó chỉ cần xét thêm xem cation kim loại và anion có tạo kết tủa không. Với Ba(OH)2 và gốc sunfat thì có.
Ứng dụng: nhận biết các dung dịch
Dung dịch Ba(OH)2 là thuốc thử gọn để phân biệt nhiều muối. Bảng dưới đây cho thấy dấu hiệu với bốn dung dịch thường gặp:
| Dung dịch | Kết tủa trắng | Khí mùi khai |
|---|---|---|
| NH4Cl | Không | Có |
| (NH4)2SO4 | Có | Có |
| Na2SO4 | Có | Không |
| NaCl | Không | Không |
Mỗi dung dịch cho một tổ hợp dấu hiệu khác nhau, nên chỉ một thuốc thử là đủ phân biệt cả bốn.
Lỗi sai thường gặp
- Rút gọn thành Ba2+ + SO42− → BaSO4↓. Cách này chỉ đúng với phản ứng như BaCl2 + Na2SO4. Ở đây NH4+ và OH− cũng phản ứng với nhau, không được bỏ.
- Quên hệ số 2 trước NH3 và H2O, hoặc quên kí hiệu ↓, ↑.
- Viết NH4OH thay cho NH3 + H2O. Ở bậc phổ thông, ta viết NH3 và H2O.
Bài luyện tập
Bài 1. Cho 0,1 mol (NH4)2SO4 tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2, đun nóng. Tính khối lượng kết tủa và thể tích khí (đktc).
Đáp án: Tỉ lệ mol (NH4)2SO4 : BaSO4 : NH3 = 1 : 1 : 2. Vậy n(BaSO4) = 0,1 mol, m = 0,1 × 233 = 23,3 g. n(NH3) = 0,2 mol, V = 0,2 × 22,4 = 4,48 lít.
Bài 2. Trộn dung dịch chứa 0,05 mol (NH4)2SO4 với dung dịch chứa 0,03 mol Ba(OH)2, đun nóng. Tính số mol mỗi sản phẩm.
Đáp án: Ba(OH)2 hết (0,03 < 0,05). Theo phương trình: n(BaSO4) = 0,03 mol; n(NH3) = 0,06 mol; n(H2O tạo ra) = 0,06 mol. Dung dịch còn dư 0,02 mol (NH4)2SO4.
Bài 3. Viết phương trình ion rút gọn khi cho NH4Cl tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng.
Đáp án: NH4+ + OH− → NH3↑ + H2O (Na+ và Cl− là ion không tham gia nên được lược bỏ). Đây chính là phương trình ion rút gọn đặc trưng của muối amoni với kiềm.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng. Bài trước: BaCl2 + H2SO4: phương trình phân tử và ion rút gọn. Bài sau: NaHCO3 + HCl: phương trình phân tử, ion đầy đủ và ion rút gọn.
Câu hỏi thường gặp
Phương trình ion rút gọn của (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 là gì?
2NH4+ + SO4 2− + Ba2+ + 2OH− → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O. Không có ion nào giống nhau ở hai vế nên phương trình rút gọn trùng với phương trình ion đầy đủ.
Hiện tượng khi cho Ba(OH)2 vào dung dịch (NH4)2SO4 là gì?
Xuất hiện kết tủa trắng BaSO4 và có khí mùi khai NH3 thoát ra, làm quỳ tím ẩm hoá xanh. Đun nóng thì khí thoát ra rõ hơn.
Vì sao không viết được ion rút gọn chỉ còn Ba2+ + SO4 2−?
Vì NH4+ và OH− cũng phản ứng tạo NH3 và H2O. Nếu bỏ hai ion này thì phương trình không còn phản ánh đầy đủ bản chất phản ứng.
Có thể dùng Ba(OH)2 để nhận biết (NH4)2SO4 không?
Có. (NH4)2SO4 là chất duy nhất trong nhóm NH4Cl, (NH4)2SO4, Na2SO4, NaCl cho đồng thời kết tủa trắng và khí mùi khai khi tác dụng với Ba(OH)2.