Chào các em học sinh yêu quý của thầy! Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một bài toán hóa học thú vị từ sách giáo khoa Hóa học lớp 11. Bài tập này liên quan đến phản ứng giữa canxi đihidrophotphat và canxi hidroxit. Các em hãy chuẩn bị tập và bút để ghi chép nhé!

Đề bài yêu cầu chúng ta viết phương trình hóa học cho phản ứng giữa Ca(H2PO4)2 và Ca(OH)2 với tỉ lệ mol là 1:1.

Đầu tiên, thầy trò chúng ta cần xác định rõ các chất tham gia phản ứng:
1. Canxi đihidrophotphat có công thức hóa học là Ca(H2PO4)2. Đây là một muối axit của axit photphoric.
2. Canxi hidroxit có công thức hóa học là Ca(OH)2. Đây là một bazơ kiềm mạnh.

Khi hai chất này phản ứng với nhau, chúng ta sẽ có phản ứng trao đổi. Bazơ mạnh sẽ phản ứng với muối axit để tạo ra muối trung hòa và nước.

Trong trường hợp này, Ca(OH)2 có thể phản ứng với Ca(H2PO4)2 theo nhiều tỉ lệ mol khác nhau, tạo ra các sản phẩm khác nhau. Tuy nhiên, đề bài đã cho chúng ta một tỉ lệ cụ thể là 1:1. Điều này có nghĩa là số mol của Ca(H2PO4)2 bằng số mol của Ca(OH)2.

Chúng ta hãy xem xét phản ứng sẽ xảy ra như thế nào với tỉ lệ 1:1 này.
Ion Ca2+ từ Ca(OH)2 có thể phản ứng với ion H+ trong nhóm H2PO4-.
Trong phân tử Ca(H2PO4)2, có hai nguyên tử hydro liên kết với nhóm photphat. Tuy nhiên, với tỉ lệ 1:1 mol giữa Ca(H2PO4)2 và Ca(OH)2, chúng ta sẽ ưu tiên xem xét sự trung hòa của một trong hai nhóm H linh động.

Phản ứng có thể xảy ra như sau:
Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 –> Sản phẩm + H2O

Hãy phân tích các ion có mặt trong dung dịch:
Từ Ca(H2PO4)2, ta có ion Ca2+ và ion H2PO4-.
Ion H2PO4- có thể phân ly tiếp để tạo ra ion H+ và HPO4(2-).
Ion H2PO4- này còn mang một nguyên tử hydro linh động.

Từ Ca(OH)2, ta có ion Ca2+ và ion OH-.

Khi Ca(OH)2 tác dụng với Ca(H2PO4)2 theo tỉ lệ 1:1, một phân tử Ca(OH)2 sẽ cung cấp 2 nhóm OH-.
Hai nhóm OH- này có thể phản ứng với các nguyên tử hydro linh động trong Ca(H2PO4)2.

Xét nhóm H2PO4-. Nguyên tử hydro trong nhóm này có tính axit.
Ca(H2PO4)2 có thể được coi là sự kết hợp của Ca2+ và 2 gốc H2PO4-.
Mỗi gốc H2PO4- có một H linh động.

Khi Ca(OH)2 phản ứng với Ca(H2PO4)2 theo tỉ lệ 1:1, một phân tử Ca(OH)2 sẽ cung cấp hai nhóm OH-.
Hai nhóm OH- này sẽ phản ứng với hai nguyên tử hydro linh động trong Ca(H2PO4)2.
Tuy nhiên, đề bài cho tỉ lệ 1:1, chúng ta cần cẩn thận xem xét sản phẩm nào là hợp lý nhất.

Thường thì, phản ứng giữa muối axit và bazơ sẽ tạo ra muối trung hòa và nước.
Nếu Ca(OH)2 phản ứng với H2PO4- (một ion trong Ca(H2PO4)2), nó có thể lấy đi một hoặc cả hai nguyên tử H.
Với tỉ lệ 1:1, khả năng cao là một phân tử Ca(OH)2 sẽ phản ứng với một phân tử Ca(H2PO4)2 để tạo ra muối trung hòa là canxi photphat (Ca3(PO4)2) hoặc canxi hidrophotphat (CaHPO4) và nước.

Tuy nhiên, để tạo ra muối trung hòa Ca3(PO4)2, chúng ta cần tỉ lệ Ca(OH)2 cao hơn.
Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 –> Sản phẩm + H2O

Hãy phân tích cấu tạo của Ca(H2PO4)2. Nó có thể được viết là Ca2+ và 2 [H2PO4]-.
Mỗi H2PO4- có thể phản ứng với OH-.
Nếu một Ca(OH)2 (chứa 2 OH-) phản ứng với một Ca(H2PO4)2 (chứa 2 H linh động), thì hai OH- sẽ trung hòa hai H linh động, tạo ra nước.

Phản ứng có thể là:
Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 –> 2 CaHPO4 + 2 H2O

Hãy kiểm tra cân bằng của phương trình này:
Vế trái: Ca: 1 + 1 = 2; H: 2*2 + 2*1 = 6; P: 2; O: 2*4 + 2*1 = 10
Vế phải: Ca: 2; H: 2*1 + 2*2 = 6; P: 2; O: 2*4 + 2*1 = 10
Phương trình này cân bằng.

Tuy nhiên, theo Sách giáo khoa Hóa học lớp 11, khi canxi đihidrophotphat tác dụng với canxi hidroxit theo tỉ lệ 1:1, sản phẩm chính là canxi hidrophotphat (CaHPO4).

Do đó, phương trình hóa học là:
Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 –> 2 CaHPO4 + 2 H2O

Chúng ta cùng nhìn lại quá trình diễn ra phản ứng:
Canxi đihidrophotphat (Ca(H2PO4)2) chứa ion canxi (Ca2+) và ion đihidrophotphat (H2PO4-).
Canxi hidroxit (Ca(OH)2) chứa ion canxi (Ca2+) và ion hidroxit (OH-).

Khi phản ứng xảy ra theo tỉ lệ 1:1, một phân tử Ca(OH)2 (cung cấp 2 ion OH-) phản ứng với một phân tử Ca(H2PO4)2.
Hai ion OH- sẽ phản ứng với hai nguyên tử hydro linh động trong hai nhóm H2PO4-.
Tuy nhiên, trong công thức Ca(H2PO4)2, có 2 gốc H2PO4-. Mỗi gốc H2PO4- có một H linh động.
Khi 1 Ca(OH)2 phản ứng với 1 Ca(H2PO4)2, thì 2 nhóm OH- từ Ca(OH)2 sẽ phản ứng với 2 nguyên tử H linh động từ 2 gốc H2PO4- trong Ca(H2PO4)2.

Sự trung hòa này sẽ tạo ra nước (H2O).
Gốc còn lại sau khi mất hydro là HPO4(2-).
Và ion Ca2+ từ Ca(H2PO4)2 kết hợp với ion Ca2+ từ Ca(OH)2 để tạo thành cation chung là Ca2+.
Ion HPO4(2-) sẽ kết hợp với Ca2+.
Vì Ca(OH)2 chỉ có 1 Ca2+ và Ca(H2PO4)2 cũng có 1 Ca2+, nên tổng cộng chúng ta có 2 ion Ca2+.
Chúng sẽ kết hợp với hai gốc HPO4(2-) để tạo thành 2 phân tử CaHPO4.

Vì vậy, phương trình hóa học cân bằng là:
Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 –> 2 CaHPO4 + 2 H2O

Thầy nhấn mạnh lại, tỉ lệ 1:1 giữa Ca(H2PO4)2 và Ca(OH)2 sẽ dẫn đến sản phẩm là CaHPO4. Nếu tỉ lệ khác, sản phẩm có thể là canxi photphat (Ca3(PO4)2).

Như vậy, chúng ta đã hoàn thành việc viết và cân bằng phương trình hóa học theo đúng yêu cầu của đề bài. Các em về nhà ôn tập kỹ phần này nhé!