Dung dịch ammonium có làm quỳ tím chuyển màu xanh.
Đề bài cho biết: “Dung dịch ammonium có làm quỳ tím chuyển màu xanh.”
Đây là một nhận định, và vai trò của chúng ta là làm rõ tại sao lại có hiện tượng này, dựa trên kiến thức Hóa học lớp 11.
Chúng ta cần hiểu rõ hai khái niệm chính: “dung dịch ammonium” và “quỳ tím”.
Bước 1: Tìm hiểu về “Dung dịch ammonium”
Trong Hóa học, khi nói đến “ammonium”, chúng ta thường liên tưởng đến ion ammonium. Ion ammonium có công thức hóa học là NH₄⁺.
Tuy nhiên, trong thực tế, dung dịch ammonium thường đề cập đến dung dịch nước của một hợp chất chứa ion NH₄⁺, phổ biến nhất là các muối ammonium như NH₄Cl (ammonium clorua), (NH₄)₂SO₄ (ammonium sulfat), NH₄NO₃ (ammonium nitrat),…
Khi các muối ammonium này tan trong nước, chúng sẽ phân ly ra ion. Ví dụ, với NH₄Cl:
NH₄Cl (rắn) — H₂O —> NH₄⁺ (dung dịch) + Cl⁻ (dung dịch)
Vậy, dung dịch ammonium chính là dung dịch chứa ion NH₄⁺.
Bước 2: Tìm hiểu về “Quỳ tím”
Quỳ tím là một chất chỉ thị màu axit-bazơ. Quỳ tím có khả năng đổi màu tùy thuộc vào môi trường dung dịch:
– Trong môi trường axit, quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
– Trong môi trường trung tính, quỳ tím giữ nguyên màu tím.
– Trong môi trường bazơ, quỳ tím chuyển sang màu xanh.
Bước 3: Phân tích bản chất hóa học của ion ammonium trong dung dịch nước
Bây giờ, chúng ta cần xem xét hành vi của ion NH₄⁺ khi có mặt nước (H₂O). Nước vừa có thể đóng vai trò là axit, vừa có thể đóng vai trò là bazơ (lưỡng tính).
Ion NH₄⁺ có xu hướng nhường proton (H⁺) để trở thành phân tử NH₃.
Phương trình phản ứng biểu diễn sự thủy phân của ion ammonium trong nước như sau:
NH₄⁺ (dung dịch) + H₂O (lỏng) <===> NH₃ (dung dịch) + H₃O⁺ (dung dịch)
Đây là một phản ứng cân bằng. Để xác định tính axit hay bazơ của dung dịch, chúng ta cần xem xét sản phẩm của phản ứng.
Quan sát phương trình, chúng ta thấy có sự xuất hiện của ion H₃O⁺ (ion hydronium).
Bước 4: Liên hệ với bản chất của môi trường dung dịch
Ion H₃O⁺ là ion đặc trưng cho môi trường axit. Khi nồng độ ion H₃O⁺ trong dung dịch tăng lên so với nước tinh khiết, dung dịch sẽ có tính axit.
Tuy nhiên, đề bài nói dung dịch ammonium làm quỳ tím chuyển màu xanh, tức là môi trường bazơ. Điều này mâu thuẫn với kết quả phân tích ion NH₄⁺ tạo ra H₃O⁺.
Cô giáo nhận thấy có một điểm quan trọng mà chúng ta cần xem xét lại. Trong sách giáo khoa Hóa học lớp 11, khi nói về dung dịch ammonium, chúng ta thường đề cập đến dung dịch NH₃ (amoniac) trong nước, chứ không phải là dung dịch của muối ammonium đơn thuần.
Nếu dung dịch ammonium đề cập đến dung dịch amoniac (NH₃) trong nước, thì cách phân tích sẽ khác.
Bước 5: Xem xét lại “Dung dịch ammonium” là dung dịch Amoniac (NH₃) trong nước.
Amoniac (NH₃) là một bazơ yếu. Khi amoniac tan trong nước, nó sẽ phản ứng với nước theo phương trình:
NH₃ (khí) + H₂O (lỏng) <===> NH₄⁺ (dung dịch) + OH⁻ (dung dịch)
Hoặc viết gọn hơn:
NH₃ + H₂O <===> NH₄⁺ + OH⁻
Bước 6: Liên hệ với bản chất của môi trường dung dịch (lần 2)
Quan sát phương trình phản ứng ở Bước 5, chúng ta thấy có sự xuất hiện của ion OH⁻ (ion hydroxide).
Ion OH⁻ là ion đặc trưng cho môi trường bazơ. Khi nồng độ ion OH⁻ trong dung dịch tăng lên so với nước tinh khiết, dung dịch sẽ có tính bazơ.
Bước 7: Kết luận
Vì dung dịch amoniac trong nước tạo ra ion OH⁻, làm cho dung dịch có tính bazơ, nên khi nhúng quỳ tím vào dung dịch này, quỳ tím sẽ chuyển sang màu xanh.
Do đó, nhận định “Dung dịch ammonium có làm quỳ tím chuyển màu xanh” là đúng, với điều kiện “dung dịch ammonium” ở đây được hiểu là dung dịch amoniac (NH₃) trong nước.
Trong trường hợp dung dịch là muối ammonium (như NH₄Cl), thì dung dịch đó sẽ có tính axit nhẹ do phản ứng thủy phân của ion NH₄⁺ tạo ra H₃O⁺, làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. Tuy nhiên, trong chương trình lớp 11, khi đề cập “dung dịch ammonium” và tính bazơ, người ta thường ngầm hiểu là dung dịch NH₃.
Vậy là chúng ta đã cùng nhau làm rõ hiện tượng này. Các em nhớ phân biệt rõ giữa dung dịch muối ammonium và dung dịch amoniac trong nước nhé.
Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, các em cứ mạnh dạn hỏi cô.
Cô cảm ơn các em đã chú ý lắng nghe!
Đáp án+Giải thích các bước giải:
Có:
Vì dung dịch ammonium phân li thành \(NH_{4}^+ +OH^-\) tạo môi trường base do có \(OH^-\) .
\(→\) Dung dịch ammonium làm quỳ tím chuyển màu xanh.
\(NH_{3}+H_{2}O→NH_{4}^+ +OH^-\)
Đáp án:
Có.
Giải thích các bước giải:
Dụng dịch ammonium là có CTHH \(NH_4OH\). Do có gốc \(OH^-\) nên mang tính chất base .
Vây có thể đổi màu quỳ tím sang màu xanh.