Al2(SO4)3 + NH3 + H2O → Al(OH)3 + (NH4)2SO4: phương trình, hiện tượng
Lớp 12Hóa học

Al2(SO4)3 + NH3 + H2O → Al(OH)3 + (NH4)2SO4: phương trình, hiện tượng

Trả lời nhanh

Phương trình: Al2(SO4)3 + 6NH3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo trắng Al(OH)3. NH3 là bazơ yếu nên chỉ kết tủa Al3+ mà không hòa tan được kết tủa, dù cho dư.

Phương trình hóa học

Dạng phân tử đã cân bằng:

Al2(SO4)3 + 6NH3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4

Điều kiện: nhiệt độ thường, NH3 ở dạng dung dịch (nước amoniac). Nếu đề viết “NH3 + H2O” thì thực chất là dung dịch NH3.

Phương trình ion thu gọn:

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+

Cân bằng phương trình từng bước

  1. Viết sơ đồ: Al2(SO4)3 + NH3 + H2O → Al(OH)3 + (NH4)2SO4.
  2. Cân bằng Al: vế trái có 2 Al nên đặt hệ số 2 trước Al(OH)3.
  3. Cân bằng nhóm SO4: có 3 nhóm nên đặt 3 trước (NH4)2SO4.
  4. Cân bằng N: vế phải có 3 × 2 = 6 N nên đặt 6 trước NH3.
  5. Cân bằng H và O bằng H2O: vế phải có 6 nhóm OH (từ 2Al(OH)3) và 24 H trong NH4+. Đặt 6 trước H2O.

Kiểm tra: H bên trái = 6×3 + 6×2 = 30; bên phải = 2×3 + 3×8 = 30. O bên trái = 12 + 6 = 18; bên phải = 2×3 + 3×4 = 18. Phương trình đã cân bằng.

Hiện tượng nhận biết

  • Dung dịch Al2(SO4)3 trong suốt, không màu.
  • Nhỏ từ từ dung dịch NH3 vào thì xuất hiện kết tủa keo màu trắng.
  • Thêm NH3 dư, kết tủa không tan. Đây là điểm mấu chốt của câu hỏi nhận biết.

Vì sao NH3 dư không hòa tan được Al(OH)3?

Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, tan trong axit mạnh và bazơ mạnh (như NaOH, KOH, Ba(OH)2). Dung dịch NH3 chỉ là bazơ yếu, nồng độ OH– sinh ra rất nhỏ nên không đủ để chuyển Al(OH)3 thành aluminat [Al(OH)4]–.

Vì vậy, để điều chế Al(OH)3 từ muối nhôm, người ta thường dùng dung dịch NH3 chứ không dùng NaOH. Dùng NaOH dễ bị dư làm tan một phần kết tủa, còn NH3 thì không.

So sánh với phản ứng của NaOH

Thuốc thử Với lượng vừa đủ Khi dư
Dung dịch NH3 Al(OH)3↓ trắng keo Kết tủa không tan
Dung dịch NaOH Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 Kết tủa tan: Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

Mẹo nhớ: “NH3 yếu – kết tủa nhôm vẫn còn; NaOH mạnh – kết tủa nhôm sẽ tan”.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là Al2O3 hoặc “Al(NH3)3“. Phản ứng ở nhiệt độ thường chỉ tạo Al(OH)3.
  • Quên H2O ở vế trái. Nước là chất tham gia, cung cấp OH– cho kết tủa.
  • Nhầm với Zn(OH)2, Cu(OH)2: các hiđroxit này tan trong NH3 dư nhờ tạo phức amin, còn Al(OH)3 thì không.
  • Thiếu kí hiệu ↓ cho Al(OH)3 trong phương trình.

Ứng dụng

  • Điều chế Al(OH)3 trong phòng thí nghiệm.
  • Phân biệt muối nhôm với muối kẽm: cho NH3 dư, kết tủa không tan là Al3+, kết tủa tan là Zn2+.
  • Phản ứng cũng xảy ra với các muối nhôm khác, ví dụ AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl.

Bài tập luyện tập

Bài 1. Cho 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M tác dụng với dung dịch NH3 dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.

Đáp án: n(Al2(SO4)3) = 0,1 × 0,1 = 0,01 mol. Theo phương trình, n(Al(OH)3) = 2 × 0,01 = 0,02 mol. Khối lượng = 0,02 × 78 = 1,56 gam.

Bài 2. Cần tối thiểu bao nhiêu mol NH3 để kết tủa hoàn toàn 0,05 mol Al3+?

Đáp án: Theo phương trình ion, 1 mol Al3+ cần 3 mol NH3, nên cần 0,05 × 3 = 0,15 mol NH3.

Bài 3. Chỉ dùng dung dịch NH3, làm thế nào phân biệt hai dung dịch AlCl3 và ZnCl2?

Đáp án: Nhỏ NH3 vào từng mẫu đến dư. Cả hai đều có kết tủa trắng. Mẫu nào kết tủa tan khi NH3 dư là ZnCl2 (tạo phức [Zn(NH3)4]2+). Mẫu kết tủa không tan là AlCl3.

Câu hỏi thường gặp

Al2(SO4)3 tác dụng với NH3 tạo ra chất gì?

Tạo kết tủa keo trắng Al(OH)3 và muối amoni sunfat (NH4)2SO4 theo phương trình: Al2(SO4)3 + 6NH3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4.

Cho NH3 dư vào dung dịch Al2(SO4)3 thì kết tủa có tan không?

Không tan. Al(OH)3 chỉ tan trong axit mạnh và bazơ mạnh, còn NH3 là bazơ yếu nên không hòa tan được kết tủa.

Phương trình ion thu gọn của phản ứng là gì?

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+.

Vì sao điều chế Al(OH)3 nên dùng NH3 thay cho NaOH?

Vì NaOH dư sẽ hòa tan Al(OH)3 tạo Na[Al(OH)4], còn NH3 dư thì kết tủa vẫn giữ nguyên nên dễ thu được lượng Al(OH)3 tối đa.

Bài học liên quan