Chào các em, hôm nay cô và các em sẽ cùng nhau tìm hiểu về một phản ứng hóa học rất thú vị xảy ra khi cho kim loại Natri (Na) tác dụng với dung dịch Đồng(II) sunfat (CuSO4).

Trước tiên, các em hãy cùng quan sát hiện tượng thí nghiệm: Khi cho từng lượng nhỏ kim loại Natri vào dung dịch màu xanh của Đồng(II) sunfat, các em sẽ thấy có khí thoát ra, và xuất hiện kết tủa màu xanh lam.

Để hiểu rõ bản chất của hiện tượng này, chúng ta cần phân tích các phản ứng hóa học đã xảy ra.

Trong bài tập này, đề bài đã cho sẵn hai phương trình phản ứng:
1. 2Na + 2H2O 2NaOH + H2
2. 2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4

Các em thấy, kim loại Natri (Na) khi cho vào dung dịch sẽ tiếp xúc với hai chất có trong dung dịch là nước (H2O) và muối Đồng(II) sunfat (CuSO4).

Bây giờ, chúng ta sẽ đi vào giải thích từng phản ứng:

Tại sao lại xảy ra phản ứng 1 là Na tác dụng với nước?

Các em còn nhớ tính chất hóa học của kim loại kiềm như Natri (Na) không nào? Kim loại Natri là một kim loại rất hoạt động, nó có thể phản ứng mạnh với nước. Phản ứng này xảy ra theo phương trình hóa học mà đề bài đã cho:

2Na + 2H2O 2NaOH + H2

Trong phản ứng này:
* Natri (Na) là chất khử, nó nhường electron.
* Nước (H2O) vừa đóng vai trò là chất oxi hóa (nguyên tử hidro trong nước nhận electron), vừa bị phân ly thành ion H+ và OH-.
* Sản phẩm của phản ứng là Natri hiđroxit (NaOH), một bazơ tan, và khí Hiđro (H2).

Hiện tượng sủi bọt khí chính là do khí Hiđro (H2) thoát ra trong phản ứng này.

Tiếp theo, chúng ta xét phản ứng thứ hai:

Sau khi Natri phản ứng với nước, một lượng Natri hiđroxit (NaOH) đã được sinh ra. Natri hiđroxit là một bazơ. Bazơ này sẽ tiếp tục có phản ứng với dung dịch Đồng(II) sunfat (CuSO4) có trong bình.

Phản ứng này diễn ra theo phương trình:

2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4

Trong phản ứng này:
* Natri hiđroxit (NaOH) là một bazơ.
* Đồng(II) sunfat (CuSO4) là một muối.
* Sản phẩm của phản ứng là Đồng(II) hiđroxit (Cu(OH)2), một chất kết tủa màu xanh lam, và Natri sunfat (Na2SO4), một muối tan.

Kết tủa màu xanh lam mà các em quan sát được chính là Đồng(II) hiđroxit (Cu(OH)2).

Vậy tại sao lại có cả hai phản ứng xảy ra?

Khi cho Natri vào dung dịch CuSO4, Natri sẽ có khả năng phản ứng với cả nước có trong dung dịch và cả muối CuSO4. Tuy nhiên, Natri phản ứng với nước trước và mạnh mẽ hơn, sinh ra NaOH. Sau đó, NaOH lại tiếp tục phản ứng với CuSO4.

Đề bài có nói “cho từng lượng nhỏ natri đến dư”. Điều này có nghĩa là, dù ta cho Natri ít hay nhiều, thì thứ tự phản ứng vẫn diễn ra như vậy. Nếu Natri dư, nó sẽ tiếp tục phản ứng với nước cho đến khi hết nước.

Tóm lại, lý do xảy ra phản ứng 1 là Natri là một kim loại hoạt động mạnh, phản ứng trực tiếp với nước có trong dung dịch. Phản ứng này sinh ra Natri hiđroxit, chất này sau đó mới phản ứng với Đồng(II) sunfat để tạo ra kết tủa màu xanh.

Các em có câu hỏi nào không?