Mg(oh)2+hno3 pt phân tử và pt ion

Chào các em học sinh yêu quý của thầy!

Thầy là giáo viên Hóa học lớp 11. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài tập về phản ứng hóa học quen thuộc, đó là phản ứng giữa một bazơ và một axit, cụ thể là Magie hiđroxit và Axit nitric. Đây là dạng bài tập cơ bản nhưng rất quan trọng để các em nắm vững kiến thức về phương trình ion.

Chúng ta sẽ giải quyết bài tập này từng bước một nhé.

PHÂN TÍCH ĐỀ BÀI:

Đề bài yêu cầu chúng ta viết phương trình phân tử và phương trình ion của phản ứng giữa $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ và ${\mathrm{HNO}}_3$.

Đây là một phản ứng trung hòa điển hình giữa một bazơ ($\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$) và một axit (${\mathrm{HNO}}_3$). Sản phẩm của phản ứng này luôn là muối và nước.

LỜI GIẢI CHI TIẾT:

Bước 1: Viết phương trình phân tử

Đầu tiên, chúng ta xác định các chất tham gia và sản phẩm của phản ứng, sau đó cân bằng phương trình.

• Xác định chất tham gia:
  • $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ (Magie hiđroxit): là một bazơ không tan hoặc ít tan.
  • ${\mathrm{HNO}}_3$ (Axit nitric): là một axit mạnh.
• Xác định sản phẩm: Phản ứng giữa bazơ và axit tạo thành muối và nước.
  • Ion ${\mathrm{Mg}}^{2+}$ từ $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ sẽ kết hợp với ion ${\mathrm{NO}}_3^{-}$ từ ${\mathrm{HNO}}_3$ tạo thành muối Magie nitrat, có công thức là $\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$ (vì Mg có hóa trị II, gốc ${\mathrm{NO}}_3^{-}$ có hóa trị I).
  • Ion $H^{+}$ từ ${\mathrm{HNO}}_3$ và ion ${\mathrm{OH}}^{-}$ từ $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ sẽ kết hợp tạo thành nước, có công thức là $H_{2}O$.
• Viết và cân bằng phương trình phân tử:

  $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2+2{\mathrm{HNO}}_3\to \mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2+2H_{2}O$

Giải thích lý do: Chúng ta cần cân bằng phương trình để đảm bảo định luật bảo toàn khối lượng (số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế phương trình phải bằng nhau). Trong trường hợp này, có 2 nhóm $\mathrm{OH}$ trong $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$, nên cần 2 phân tử ${\mathrm{HNO}}_3$ để cung cấp 2 ion $H^{+}$ tạo thành 2 phân tử $H_{2}O$ và muối $\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$.

Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ

Trong phương trình ion đầy đủ, chúng ta sẽ phân li các chất điện li mạnh thành ion của chúng và giữ nguyên các chất điện li yếu, chất kết tủa, chất khí hoặc các chất không điện li.

• $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$: Là bazơ không tan hoặc ít tan (chất kết tủa), nên được giữ nguyên dưới dạng phân tử.
• ${\mathrm{HNO}}_3$: Là axit mạnh, chất điện li mạnh, sẽ phân li hoàn toàn thành ion trong dung dịch.
  
  ${\mathrm{HNO}}_3\to H^{+}+{\mathrm{NO}}_3^{-}$
• $\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$: Là muối tan, chất điện li mạnh, sẽ phân li hoàn toàn thành ion trong dung dịch.
  
  $\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2\to {\mathrm{Mg}}^{2+}+2{\mathrm{NO}}_3^{-}$
• $H_{2}O$: Là chất điện li rất yếu, nên được giữ nguyên dưới dạng phân tử.

Từ đó, chúng ta viết phương trình ion đầy đủ:

$\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2\left(r\right)+2H^{+}\left(\mathrm{dd}\right)+2{\mathrm{NO}}_3^{-}\left(\mathrm{dd}\right)\to {\mathrm{Mg}}^{2+}\left(\mathrm{dd}\right)+2{\mathrm{NO}}_3^{-}\left(\mathrm{dd}\right)+2H_{2}O\left(l\right)$

Giải thích lý do: Việc phân li các chất điện li mạnh thành ion giúp chúng ta thấy rõ hơn các ion nào thực sự tham gia phản ứng và ion nào chỉ đóng vai trò “khán giả” (ion không tham gia phản ứng).

Bước 3: Viết phương trình ion rút gọn

Trong phương trình ion rút gọn, chúng ta loại bỏ các ion “khán giả” (ion có mặt ở cả hai vế của phương trình ion đầy đủ mà không thay đổi) để chỉ giữ lại các ion và phân tử thực sự tham gia vào quá trình phản ứng hóa học.

• Quan sát phương trình ion đầy đủ:
  
  $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2\left(r\right)+2H^{+}\left(\mathrm{dd}\right)+2{\mathrm{NO}}_3^{-}\left(\mathrm{dd}\right)\to {\mathrm{Mg}}^{2+}\left(\mathrm{dd}\right)+2{\mathrm{NO}}_3^{-}\left(\mathrm{dd}\right)+2H_{2}O\left(l\right)$
• Chúng ta thấy ion ${\mathrm{NO}}_3^{-}$ xuất hiện ở cả hai vế với cùng số lượng (2 ion) và không thay đổi trạng thái. Do đó, ${\mathrm{NO}}_3^{-}$ là ion khán giả và chúng ta sẽ loại bỏ nó.
• Viết lại phương trình ion rút gọn:

$\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2\left(r\right)+2H^{+}\left(\mathrm{dd}\right)\to {\mathrm{Mg}}^{2+}\left(\mathrm{dd}\right)+2H_{2}O\left(l\right)$

Giải thích lý do: Phương trình ion rút gọn cho chúng ta thấy bản chất hóa học của phản ứng, tức là những ion/phân tử nào thực sự tham gia và biến đổi. Trong trường hợp này, Magie hiđroxit rắn phản ứng với ion $H^{+}$ của axit để tạo thành ion ${\mathrm{Mg}}^{2+}$ tan trong dung dịch và nước.

KẾT LUẬN:

• Phương trình phân tử:
  $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2+2{\mathrm{HNO}}_3\to \mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2+2H_{2}O$
• Phương trình ion đầy đủ:
  $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2\left(r\right)+2H^{+}\left(\mathrm{dd}\right)+2{\mathrm{NO}}_3^{-}\left(\mathrm{dd}\right)\to {\mathrm{Mg}}^{2+}\left(\mathrm{dd}\right)+2{\mathrm{NO}}_3^{-}\left(\mathrm{dd}\right)+2H_{2}O\left(l\right)$
• Phương trình ion rút gọn:
  $\mathrm{Mg}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2\left(r\right)+2H^{+}\left(\mathrm{dd}\right)\to {\mathrm{Mg}}^{2+}\left(\mathrm{dd}\right)+2H_{2}O\left(l\right)$

Thầy hy vọng qua bài giải chi tiết này, các em đã hiểu rõ cách viết phương trình phân tử và phương trình ion cho phản ứng giữa bazơ không tan và axit mạnh. Hãy luôn ghi nhớ quy tắc về chất điện li mạnh/yếu, chất kết tủa và khí để viết phương trình ion thật chính xác nhé!