Chào các em học sinh thân mến!

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài tập nhỏ nhưng rất thú vị về phản ứng của các muối photphat. Đây là kiến thức quan trọng trong chương trình Hóa học 11, đặc biệt khi chúng ta tìm hiểu về axit photphoric và các muối của nó. Các em hãy chú ý theo dõi từng bước thầy hướng dẫn nhé!

Yêu cầu bài toán:
NaH₂PO₄ + chất gì tạo ra Na₂HPO₄

Chúng ta sẽ đi qua từng bước một để tìm ra “chất gì” đó nhé!

Bước 1: Phân tích chất phản ứng và sản phẩm

Đầu tiên, chúng ta hãy nhìn vào công thức hóa học của các chất đã cho:

• Chất ban đầu: NaH₂PO₄ (Natri đihiđrophotphat).
• Sản phẩm: Na₂HPO₄ (Natri hiđrophotphat).

Giải thích:

Axit photphoric (\[ \text{H}_3\text{PO}_4 \] ) là một axit ba nấc, có nghĩa là nó có thể nhường lần lượt ba proton (\[ \text{H}^+ \] ). Khi phản ứng với bazơ, nó tạo ra các muối khác nhau tùy theo tỉ lệ phản ứng:
\[ \text{H}_3\text{PO}_4 \xrightarrow{-\text{H}^+} \text{H}_2\text{PO}_4^- \xrightarrow{-\text{H}^+} \text{HPO}_4^{2-} \xrightarrow{-\text{H}^+} \text{PO}_4^{3-} \]

Trong muối NaH₂PO₄, gốc axit là \[ \text{H}_2\text{PO}_4^- \]. Gốc này vẫn còn 2 nguyên tử H linh động có khả năng nhường proton (tức là còn tính axit).
Trong muối Na₂HPO₄, gốc axit là \[ \text{HPO}_4^{2-} \]. Gốc này chỉ còn 1 nguyên tử H linh động có khả năng nhường proton.

Khi chuyển từ NaH₂PO₄ sang Na₂HPO₄, điều gì đã xảy ra với gốc axit?
Gốc \[ \text{H}_2\text{PO}_4^- \] đã mất đi một proton (\[ \text{H}^+ \] ) để trở thành gốc \[ \text{HPO}_4^{2-} \].
\[ \text{H}_2\text{PO}_4^- \rightarrow \text{HPO}_4^{2-} + \text{H}^+ \]

Bước 2: Xác định loại phản ứng và “chất gì” cần tìm

Như chúng ta đã phân tích ở Bước 1, chất NaH₂PO₄ đã nhường một proton (\[ \text{H}^+ \] ). Một chất nhường proton trong phản ứng là một axit (theo thuyết Brønsted-Lowry, kiến thức lớp 11 chúng ta đã học).

Để một axit nhường proton, nó cần phản ứng với một chất có khả năng nhận proton, tức là một bazơ.

Giải thích: Phản ứng nhận proton thường là từ ion hydroxit (\[ \text{OH}^- \] ) của các bazơ, hoặc phân tử amoniac (\[ \text{NH}_3 \] ) hay các amin. Trong chương trình phổ thông, chúng ta thường sử dụng các bazơ mạnh như NaOH, KOH,…

Bước 3: Lựa chọn bazơ phù hợp và viết phương trình phản ứng

Để đơn giản và hiệu quả nhất, chúng ta sẽ chọn một bazơ mạnh và dễ kiếm như Natri hiđroxit (NaOH).

Tại sao lại chọn NaOH?

• NaOH là một bazơ mạnh, dễ dàng phân li ra ion \[ \text{OH}^- \] trong dung dịch.
• Ion \[ \text{OH}^- \] này sẽ nhận proton \[ \text{H}^+ \] từ gốc \[ \text{H}_2\text{PO}_4^- \] để tạo thành nước \[ \text{H}_2\text{O} \].
• Ion \[ \text{Na}^+ \] từ NaOH sẽ kết hợp với gốc \[ \text{HPO}_4^{2-} \] tạo thành muối Na₂HPO₄. Như vậy, chúng ta sẽ không đưa thêm ion kim loại lạ vào sản phẩm.

Bây giờ, chúng ta viết phương trình phản ứng nhé:

Phương trình ion thu gọn:

Gốc \[ \text{H}_2\text{PO}_4^- \] phản ứng với ion \[ \text{OH}^- \]:
\[ \text{H}_2\text{PO}_4^- + \text{OH}^- \rightarrow \text{HPO}_4^{2-} + \text{H}_2\text{O} \]

Phương trình phân tử đầy đủ:

Chúng ta cần 1 mol NaOH để phản ứng với 1 mol NaH₂PO₄:
\[ \text{NaH}_2\text{PO}_4 + \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{HPO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]

Kiểm tra cân bằng:

• Na: 1 + 1 = 2 (vế trái); 2 (vế phải) -> Đã cân bằng.
• H: 2 + 1 = 3 (vế trái); 1 + 2 = 3 (vế phải) -> Đã cân bằng.
• P: 1 (vế trái); 1 (vế phải) -> Đã cân bằng.
• O: 4 + 1 = 5 (vế trái); 4 + 1 = 5 (vế phải) -> Đã cân bằng.

Vậy phương trình đã cân bằng chính xác.

Kết luận

Chất cần tìm để phản ứng với NaH₂PO₄ tạo ra Na₂HPO₄ chính là NaOH (Natri hiđroxit).

Hy vọng qua bài giải chi tiết này, các em đã nắm vững cách phân tích và giải quyết bài toán liên quan đến phản ứng của các muối photphat. Đây là một dạng bài rất hay gặp và quan trọng đấy nhé!

Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy!