Chào em! Cô rất vui vì em đã mạnh dạn đặt câu hỏi. Đừng lo lắng về việc “mất gốc” hay hỏi “ngu”, quan trọng là mình đang học và tìm hiểu. Bài tập của em liên quan đến phản ứng hóa học giữa bazơ và axit, đây là một kiến thức rất cơ bản trong chương trình Hóa học lớp 9. Cô sẽ giải thích cho em từng bước nhé.

Trước hết, cô xin phép sửa lại phương trình phản ứng một chút cho đúng với quy tắc hóa trị và cân bằng trong Hóa học nhé:

NaOH + H2SO4 —> Na2SO4 + H2O

Phương trình này chưa cân bằng. Để cân bằng phương trình, chúng ta cần đảm bảo số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của phản ứng bằng nhau.

Em nhìn xem, ở vế trái có 1 nguyên tử Na, 1 nguyên tử O (trong NaOH) + 4 nguyên tử O (trong H2SO4) = 5 nguyên tử O, 1 nguyên tử S, và 2 nguyên tử H (trong NaOH) + 2 nguyên tử H (trong H2SO4) = 4 nguyên tử H.

Ở vế phải có 2 nguyên tử Na, 4 nguyên tử O (trong Na2SO4) + 1 nguyên tử O (trong H2O) = 5 nguyên tử O, 1 nguyên tử S, và 2 nguyên tử H (trong H2O).

Rõ ràng là số nguyên tử Na chưa bằng nhau. Để cân bằng, ta sẽ thêm hệ số 2 vào trước NaOH:

2NaOH + H2SO4 —> Na2SO4 + H2O

Bây giờ, em kiểm tra lại nhé:
Vế trái: 2 nguyên tử Na, 2 nguyên tử O (trong 2NaOH) + 4 nguyên tử O (trong H2SO4) = 6 nguyên tử O, 1 nguyên tử S, và 2 nguyên tử H (trong 2NaOH) + 2 nguyên tử H (trong H2SO4) = 4 nguyên tử H.

Vế phải: 2 nguyên tử Na, 4 nguyên tử O (trong Na2SO4) + 1 nguyên tử O (trong H2O) = 5 nguyên tử O, 1 nguyên tử S, 2 nguyên tử H (trong H2O).

Ồ, vẫn chưa cân bằng về Oxi và Hidro. Cô xin lỗi, cô đã tính sai ở đâu đó. Hãy cùng làm lại thật cẩn thận nhé.

Ta có phản ứng ban đầu: NaOH + H2SO4 —> Na2SO4 + H2O

Bước 1: Kiểm tra số nguyên tử của từng nguyên tố ở hai vế.
Vế trái: Na: 1, O: 1 (trong NaOH) + 4 (trong H2SO4) = 5, H: 1 (trong NaOH) + 2 (trong H2SO4) = 3, S: 1
Vế phải: Na: 2, O: 4 (trong Na2SO4) + 1 (trong H2O) = 5, H: 2, S: 1

Ta thấy số nguyên tử Na ở hai vế chưa bằng nhau (1 và 2). Số nguyên tử H ở hai vế cũng chưa bằng nhau (3 và 2).

Bước 2: Cân bằng nguyên tử Na.
Để Na ở hai vế bằng nhau, ta thêm hệ số 2 vào trước NaOH.
2NaOH + H2SO4 —> Na2SO4 + H2O

Bước 3: Kiểm tra lại số nguyên tử sau khi thêm hệ số.
Vế trái: Na: 2, O: 2 (trong 2NaOH) + 4 (trong H2SO4) = 6, H: 2 (trong 2NaOH) + 2 (trong H2SO4) = 4, S: 1
Vế phải: Na: 2, O: 4 (trong Na2SO4) + 1 (trong H2O) = 5, H: 2, S: 1

Số nguyên tử Oxi và Hidro vẫn chưa bằng nhau. Hãy cân bằng nguyên tử H trước. Vế trái có 4 H, vế phải có 2 H. Để có 4 H ở vế phải, ta thêm hệ số 2 vào trước H2O.

2NaOH + H2SO4 —> Na2SO4 + 2H2O

Bước 4: Kiểm tra lại lần cuối.
Vế trái: Na: 2, O: 2 (trong 2NaOH) + 4 (trong H2SO4) = 6, H: 2 (trong 2NaOH) + 2 (trong H2SO4) = 4, S: 1
Vế phải: Na: 2, O: 4 (trong Na2SO4) + 2 (trong 2H2O) = 6, H: 2 * 2 = 4, S: 1

Bây giờ, số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế đã bằng nhau. Vậy phương trình hóa học đúng và cân bằng là:

2NaOH + H2SO4 —> Na2SO4 + 2H2O

Bây giờ, chúng ta sẽ đi vào câu hỏi chính của em: Tại sao NaOH tác dụng được với H2SO4?

Em đã nêu ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học của kim loại: “KL đứng trước H tác dụng với một số dung dịch axit sẽ tạo thành Muối và giải phóng khí H2”. Ý này đúng và quan trọng, nhưng nó chỉ nói về một loại phản ứng đặc trưng của kim loại với axit.

Phản ứng giữa NaOH và H2SO4 là một phản ứng thuộc loại phản ứng axit – bazơ.

Để hiểu rõ hơn, chúng ta cần biết NaOH và H2SO4 là những chất gì:

1. NaOH (Natri hiđroxit): Đây là một bazơ mạnh. Bazơ là những hợp chất hóa học mà khi tan trong nước có thể phân li ra ion \(OH^-\). Trong NaOH, khi tan trong nước, nó phân li thành ion \(Na^+\) và ion \(OH^-\).
NaOH —> \(Na^+\) + \(OH^-\)

2. H2SO4 (Axit sunfuric): Đây là một axit mạnh. Axit là những hợp chất hóa học mà khi tan trong nước có thể phân li ra ion \(H^+\). Trong H2SO4, khi tan trong nước, nó phân li thành ion \(H^+\) và ion \(SO_4^{2-}\). Vì có 2 nguyên tử H nên nó phân li ra 2 ion \(H^+\).
H2SO4 —> 2\(H^+\) + \(SO_4^{2-}\)

Bây giờ, khi hai dung dịch này trộn lẫn với nhau, các ion sẽ có cơ hội gặp nhau và tương tác.

Phản ứng giữa axit và bazơ nói chung gọi là phản ứng trung hòa. Trong phản ứng trung hòa, ion \(H^+\) từ axit sẽ kết hợp với ion \(OH^-\) từ bazơ để tạo thành nước \(H_2O\).

\(H^+\) + \(OH^-\) —> \(H_2O\)

Trong trường hợp của em:
Ion \(Na^+\) từ NaOH và ion \(SO_4^{2-}\) từ H2SO4 sẽ kết hợp với nhau tạo thành muối Natri sunfat (Na2SO4).
2\(Na^+\) + \(SO_4^{2-}\) —> Na2SO4

Và như cô đã nói ở trên, ion \(H^+\) và ion \(OH^-\) sẽ kết hợp tạo thành nước:
2\(H^+\) + 2\(OH^-\) —> 2\(H_2O\)

Khi viết lại toàn bộ phản ứng theo dạng phân tử, chúng ta sẽ có phương trình cân bằng mà cô đã giúp em chỉnh sửa ở trên:

2NaOH + H2SO4 —> Na2SO4 + 2H2O

Như vậy, NaOH tác dụng được với H2SO4 vì:
* NaOH là một bazơ, có khả năng cung cấp ion \(OH^-\).
* H2SO4 là một axit, có khả năng cung cấp ion \(H^+\).
* Ion \(H^+\) và ion \(OH^-\) có khả năng kết hợp với nhau tạo thành nước, một phân tử rất bền. Đây là bản chất của phản ứng axit – bazơ hay phản ứng trung hòa.

Em đừng nhầm lẫn với việc kim loại tác dụng với axit giải phóng khí Hidro. Phản ứng đó xảy ra khi kim loại mạnh hơn Hidro (theo dãy hoạt động hóa học) thay thế nguyên tử Hidro trong phân tử axit. Còn phản ứng này là sự kết hợp của ion \(H^+\) và \(OH^-\).

Hy vọng cách giải thích này chi tiết và dễ hiểu cho em. Nếu còn gì thắc mắc, đừng ngần ngại hỏi tiếp nhé! Cô luôn sẵn lòng giúp đỡ em học tốt môn Hóa.