nêu hiện tượng và viết phản ứng minh họa
a) nhỏ từ từ tới dư dd NH3 vào dd Mg(N…
a) nhỏ từ từ tới dư dd NH3 vào dd Mg(NO3)2
b) nhỏ từ từ tới dư dd NH3 vào dd AlCl3
c) cho từ từ dd NaOH vào dd (NH4)2SO4
Trước khi bắt đầu, các em hãy nhớ lại những kiến thức cơ bản về dung dịch amoniac (NH3) và các muối của kim loại magie (Mg) và nhôm (Al) nhé.
Chúng ta cùng bắt đầu với câu hỏi đầu tiên:
a) Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NH3 vào dung dịch Mg(NO3)2
Bước 1: Phân tích thành phần dung dịch ban đầu
Dung dịch Mg(NO3)2 là dung dịch của muối magie nitrat. Khi tan trong nước, Mg(NO3)2 phân li hoàn toàn thành các ion:
Mg(NO3)2 → Mg2+ + 2NO3-
Dung dịch NH3 là dung dịch của amoniac trong nước. Amoniac là một bazơ yếu, có khả năng phản ứng với nước tạo ra ion amoni (NH4+) và ion hidroxit (OH-):
NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-
Phản ứng này tạo ra ion OH-, là tác nhân chính gây ra kết tủa.
Bước 2: Xem xét phản ứng giữa các ion
Khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch Mg(NO3)2, chúng ta sẽ có sự có mặt của các ion Mg2+, NO3-, NH4+, OH-. Ion NO3- là ion trung tính, không tham gia phản ứng. Chúng ta cần xem xét phản ứng có thể xảy ra giữa Mg2+ và OH-.
Magie là kim loại kiềm thổ, các muối nitrat của nó thường tan tốt trong nước. Tuy nhiên, magie hiđroxit (Mg(OH)2) là một bazơ không tan. Do đó, sự có mặt của ion OH- (từ NH3 phân li trong nước) sẽ phản ứng với ion Mg2+ để tạo thành kết tủa magie hiđroxit.
Bước 3: Xác định hiện tượng quan sát được
Khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 vào, nồng độ OH- tăng dần. Đến một giới hạn nào đó, OH- sẽ phản ứng với Mg2+ tạo thành kết tủa.
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓
Vì Mg(OH)2 là một bazơ không tan, nên chúng ta sẽ quan sát thấy hiện tượng: có kết tủa màu trắng xuất hiện.
Bước 4: Xem xét trường hợp nhỏ dư dung dịch NH3
Đề bài yêu cầu nhỏ “tới dư” dung dịch NH3. Điều này có nghĩa là chúng ta thêm NH3 cho đến khi không còn khả năng phản ứng tiếp.
Magie hiđroxit (Mg(OH)2) là một bazơ, nó không có tính lưỡng tính, nghĩa là nó không phản ứng với dung dịch amoniac, kể cả khi dư.
Do đó, khi nhỏ dư dung dịch NH3, kết tủa Mg(OH)2 vẫn tồn tại.
Bước 5: Viết phương trình phản ứng
Phản ứng tổng hợp xảy ra khi cho dung dịch NH3 tác dụng với dung dịch Mg(NO3)2 là sự kết hợp của phản ứng phân li của NH3 trong nước và phản ứng giữa ion Mg2+ với ion OH- tạo kết tủa.
Phương trình ion rút gọn:
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓
Để viết phương trình phân tử, ta xem xét NH3 tác dụng với Mg(NO3)2. Amoniac là một bazơ yếu, nó tác dụng với muối của kim loại có tính bazơ yếu hơn hoặc muối mà hiđroxit của kim loại đó không tan.
Vì Mg(OH)2 là bazơ không tan, nên NH3 có thể đóng vai trò là một bazơ, phản ứng với nước tạo ra OH-, và OH- này kết tủa Mg2+.
Trong dung dịch, NH3 sẽ kết hợp với nước: NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-
Sau đó, Mg2+ sẽ phản ứng với OH-: Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓
Kết hợp lại, ta có thể viết phương trình phản ứng như sau:
Mg(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NH4NO3
Trong đó, NH3 đóng vai trò là nguồn cung cấp OH- một cách gián tiếp.
Tóm lại hiện tượng và phản ứng cho câu a):
Hiện tượng: Có kết tủa màu trắng xuất hiện.
Phản ứng minh họa:
Mg(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NH4NO3
—
b) Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NH3 vào dung dịch AlCl3
Bước 1: Phân tích thành phần dung dịch ban đầu
Dung dịch AlCl3 là dung dịch của nhôm clorua. Khi tan trong nước, AlCl3 phân li hoàn toàn thành các ion:
AlCl3 → Al3+ + 3Cl-
Dung dịch NH3 là dung dịch của amoniac trong nước, tương tự như câu a), nó tạo ra ion OH-:
NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-
Bước 2: Xem xét phản ứng giữa các ion
Chúng ta có sự có mặt của các ion Al3+, Cl-, NH4+, OH-. Ion Cl- là ion trung tính, không tham gia phản ứng. Chúng ta cần xem xét phản ứng có thể xảy ra giữa Al3+ và OH-.
Nhôm hiđroxit (Al(OH)3) là một bazơ, nó không tan trong nước. Do đó, sự có mặt của ion OH- sẽ phản ứng với ion Al3+ để tạo thành kết tủa nhôm hiđroxit.
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓
Bước 3: Xác định hiện tượng quan sát được (khi nhỏ từ từ NH3)
Khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 vào, nồng độ OH- tăng dần. Đến một giới hạn, OH- sẽ phản ứng với Al3+ tạo thành kết tủa Al(OH)3.
Al(OH)3 là một kết tủa keo màu trắng.
Hiện tượng ban đầu là: có kết tủa keo màu trắng xuất hiện.
Bước 4: Xem xét trường hợp nhỏ dư dung dịch NH3
Đây là điểm mấu chốt của câu b) so với câu a). Nhôm hiđroxit (Al(OH)3) là một bazơ lưỡng tính. Điều này có nghĩa là Al(OH)3 vừa có thể tác dụng với axit, vừa có thể tác dụng với dung dịch bazơ mạnh.
Tuy nhiên, amoniac (NH3) là một bazơ yếu. Dung dịch NH3 bão hòa, mặc dù có nồng độ OH- nhất định, nhưng thường không đủ mạnh để hòa tan kết tủa Al(OH)3. Để hòa tan Al(OH)3, cần có dung dịch bazơ mạnh như NaOH hoặc KOH, hoặc dung dịch amoniac ở nồng độ rất cao và áp suất cao (điều này thường không xét trong chương trình phổ thông).
Do đó, khi nhỏ dư dung dịch NH3, kết tủa Al(OH)3 sẽ không tan.
Bước 5: Viết phương trình phản ứng
Phản ứng ban đầu khi nhỏ từ từ NH3 vào AlCl3:
Phương trình ion rút gọn:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓
Phương trình phân tử:
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
Giải thích: Tương tự như câu a), NH3 đóng vai trò là nguồn cung cấp OH-.
Tóm lại hiện tượng và phản ứng cho câu b):
Hiện tượng: Có kết tủa keo màu trắng xuất hiện, kết tủa này không tan khi cho dư dung dịch NH3.
Phản ứng minh họa:
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
—
c) Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch (NH4)2SO4
Bước 1: Phân tích thành phần dung dịch ban đầu
Dung dịch (NH4)2SO4 là dung dịch của amoni sunfat. Khi tan trong nước, (NH4)2SO4 phân li hoàn toàn thành các ion:
(NH4)2SO4 → 2NH4+ + SO42-
Dung dịch NaOH là dung dịch của natri hiđroxit. NaOH là một bazơ mạnh, phân li hoàn toàn thành các ion:
NaOH → Na+ + OH-
Bước 2: Xem xét phản ứng giữa các ion
Chúng ta có sự có mặt của các ion NH4+, SO42-, Na+, OH-. Ion SO42- và Na+ là các ion trung tính, không tham gia phản ứng. Chúng ta cần xem xét phản ứng có thể xảy ra giữa NH4+ và OH-.
Ion amoni (NH4+) có tính axit yếu, nó có thể phản ứng với ion hiđroxit (OH-) để tạo thành amoniac (NH3) và nước. Phản ứng này sẽ sinh ra khí amoniac.
NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O
Bước 3: Xác định hiện tượng quan sát được (khi cho từ từ NaOH)
Khi cho từ từ dung dịch NaOH vào, ion OH- sẽ phản ứng với ion NH4+. Phản ứng này tạo ra khí amoniac (NH3). Khí amoniac có mùi khai đặc trưng.
Hiện tượng quan sát được là: có khí không màu, mùi khai thoát ra.
Bước 4: Xem xét trường hợp cho dư dung dịch NaOH
Khi cho dư dung dịch NaOH, ion OH- vẫn tiếp tục phản ứng với các ion NH4+ còn lại cho đến khi hết ion NH4+. Do đó, khí mùi khai vẫn tiếp tục thoát ra cho đến khi phản ứng kết thúc.
Bước 5: Viết phương trình phản ứng
Phản ứng tổng hợp xảy ra khi cho dung dịch NaOH tác dụng với dung dịch (NH4)2SO4:
Phương trình ion rút gọn:
NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O
Phương trình phân tử:
(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH3↑ + Na2SO4 + 2H2O
Trong phương trình này, NaOH đóng vai trò là bazơ mạnh, trực tiếp phản ứng với muối amoni để giải phóng khí amoniac.
Tóm lại hiện tượng và phản ứng cho câu c):
Hiện tượng: Có khí không màu, mùi khai thoát ra.
Phản ứng minh họa:
(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH3↑ + Na2SO4 + 2H2O
—
Cô hy vọng rằng với những phân tích chi tiết này, các em đã hiểu rõ bản chất của các phản ứng và có thể tự tin giải quyết các bài tập tương tự. Hãy ôn tập kỹ kiến thức và luyện tập thêm các dạng bài khác nhé! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô. Chúc các em học tốt!
a)
Hiện tượng: xuất hiện kết tủa màu trắng tăng dần tới không đổi.
\(Mg{(N{O_3})_2} + 2N{H_3} + 2{H_2}O\xrightarrow{{}}Mg{(OH)_2} + 2N{H_4}N{O_3}\)
b)
Hiện tượng: xuất hiện kết tủa màu trắng keo tăng dần tới không đổi.
\(AlC{l_3} + 3N{H_3} + 3{H_2}O\xrightarrow{{}}Al{(OH)_3} + 3N{H_4}Cl\)
c)
Hiện tượng: xuất hiện khí mùi khai thoát ra.
\({(N{H_4})_2}S{O_4} + 2NaOH\xrightarrow{{}}N{a_2}S{O_4} + 2N{H_3} + 2{H_2}O\)
a.
-Phương trình hóa học:
\(Mg(NO_3)_2+2NH_3+2H_2O→2NH_4NO_3+Mg(OH)_2↓\)
-Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng sau phản ứng
b.
-Phương trình hóa học:
\(AlCl_3+3NH_3+3H_2O→3NH_4Cl+Al(OH)_3↓\)
-Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo trắng sau phản ứng
c.
-Phương trình hóa học:
\((NH_4)_2SO_4+2NaOH→Na_2SO_4+2NH_3↑+2H_2O\)
-Hiện tượng: xuất hiện khí mùi khai sau phản ứng