Chào các em học sinh yêu quý của cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu một hiện tượng hóa học rất thú vị liên quan đến một loại phân bón quen thuộc, đó là phân đạm urê.

Trước hết, cô muốn các em nhớ lại kiến thức về urê. Urê là một loại phân đạm, có công thức hóa học là \(CO(NH_2)_2\). Phân đạm cung cấp đạm cho cây trồng, giúp cây phát triển tốt lá.

Bây giờ, chúng ta sẽ đi vào bài tập của ngày hôm nay: Nêu hiện tượng khi cho phân urê vào dung dịch nước vôi trong và viết phương trình hóa học.

Các em hãy tưởng tượng chúng ta có một cốc đựng dung dịch nước vôi trong. Nước vôi trong chính là dung dịch canxi hiđroxit, có công thức hóa học là \(Ca(OH)_2\). Dung dịch này thường có màu trắng đục.

Khi chúng ta cho một ít phân urê vào cốc dung dịch nước vôi trong này, các em hãy quan sát thật kỹ nhé.

Bước 1: Quan sát hiện tượng

Các em sẽ thấy có hiện tượng sủi bọt khí lên. Những bọt khí này thoát ra từ dung dịch. Đồng thời, nếu các em ngửi, các em có thể sẽ thấy một mùi khai đặc trưng.

Tại sao lại có hiện tượng này nhỉ? Chúng ta cần đi sâu vào bản chất hóa học của phản ứng.

Bước 2: Giải thích hiện tượng

Phân urê \(CO(NH_2)_2\) khi gặp nước sẽ phản ứng với canxi hiđroxit \(Ca(OH)_2\). Phản ứng này không xảy ra ngay lập tức nếu không có điều kiện nhiệt độ. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, phản ứng có thể diễn ra, hoặc nếu chúng ta đun nóng nhẹ, phản ứng sẽ xảy ra rõ rệt hơn.

Trong dung dịch nước vôi trong, urê sẽ thủy phân. Sản phẩm của phản ứng này bao gồm amoniac (là chất khí có mùi khai) và canxi cacbonat (là chất kết tủa màu trắng, làm cho dung dịch càng thêm đục, hoặc có thể hình thành thêm chất kết tủa nếu trước đó dung dịch chưa bão hòa).

Bước 3: Viết phương trình hóa học

Để minh họa cho hiện tượng này, cô sẽ viết phương trình hóa học của phản ứng.

Phương trình hóa học của phản ứng giữa urê và nước vôi trong là:

\(CO(NH_2)_2 + 2H_2O \xrightarrow{Ca(OH)_2} (NH_4)_2CO_3\)

Sau đó, \( (NH_4)_2CO_3 \) sẽ phản ứng với \( Ca(OH)_2 \):

\( (NH_4)_2CO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O \)

Tuy nhiên, cách viết này hơi dài dòng. Trong chương trình Hóa học lớp 9, chúng ta thường gộp hai phản ứng này lại để thể hiện rõ sự sinh ra khí amoniac và kết tủa canxi cacbonat.

Ta có thể viết gọn lại phương trình như sau:

\(CO(NH_2)_2 + Ca(OH)_2 \xrightarrow{t^0} CaCO_3 \downarrow + 2NH_3 \uparrow + H_2O\)

(Lưu ý: Phản ứng này thường xảy ra dễ dàng hơn khi có nhiệt độ, nên trong một số sách giáo khoa, người ta có thể thêm \(t^0\) phía trên mũi tên phản ứng. Tuy nhiên, nếu chỉ đơn thuần cho vào dung dịch lạnh thì phản ứng cũng có thể diễn ra chậm hoặc cần thời gian.)

Các em hãy phân tích phương trình này:
– \(CO(NH_2)_2\): phân urê.
– \(Ca(OH)_2\): canxi hiđroxit (nước vôi trong).
– \(CaCO_3 \downarrow\): canxi cacbonat, là chất kết tủa màu trắng. Dấu mũi tên đi xuống ( \(\downarrow\) ) chỉ đây là chất rắn không tan.
– \(NH_3 \uparrow\): amoniac, là khí có mùi khai. Dấu mũi tên đi lên ( \( \uparrow \) ) chỉ đây là chất khí.
– \(H_2O\): nước.

Như vậy, qua phương trình hóa học này, chúng ta thấy:
– Sự xuất hiện của \(NH_3 \uparrow\) giải thích cho hiện tượng sủi bọt khí và mùi khai.
– Sự xuất hiện của \(CaCO_3 \downarrow\) giải thích cho việc dung dịch có thể trở nên đục hơn hoặc có thêm kết tủa.

Tổng kết:

Khi cho phân urê vào dung dịch nước vôi trong, ta thấy hiện tượng sủi bọt khí và có mùi khai.

Phương trình hóa học minh họa cho phản ứng là:
\(CO(NH_2)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NH_3 \uparrow + H_2O\)

Cô hy vọng qua bài tập này, các em đã hiểu rõ hơn về tính chất hóa học của phân urê và biết cách liên hệ giữa hiện tượng quan sát được với phương trình hóa học.

Các em có câu hỏi nào không? Nếu không, chúng ta sẽ chuyển sang bài tập tiếp theo.