Chào các em,

Thầy/cô sẽ hướng dẫn các em giải chi tiết bài tập này theo từng bước một, giúp các em hiểu rõ bản chất của phản ứng và cách quan sát hiện tượng trong hóa học nhé. Đây là một thí nghiệm cơ bản trong chương trình Hóa học 11 để chứng minh tính base của ammonia (NH₃) và là phản ứng dùng để nhận biết ion ammonium (NH₄⁺).

BÀI GIẢI CHI TIẾT

Bước 1: Phân tích các chất tham gia và viết phương trình hóa học.

• Chất tham gia của chúng ta là dung dịch sodium hydroxide (NaOH) và dung dịch ammonium chloride (NH₄Cl).
• Lý thuyết: NaOH là một base mạnh. NH₄Cl là muối được tạo bởi gốc acid mạnh (Cl⁻) và gốc base yếu (NH₄⁺). Theo quy tắc phản ứng trao đổi ion trong dung dịch, base mạnh sẽ đẩy base yếu ra khỏi muối của nó.
• Khi cho NaOH vào NH₄Cl và đun nhẹ, ion OH⁻ của base mạnh sẽ phản ứng với ion NH₄⁺ của muối.
• Phản ứng tạo ra khí ammonia (NH₃), là một base yếu, dễ bay hơi và có mùi khai đặc trưng. Việc đun nhẹ giúp tăng tốc độ phản ứng và làm cho khí NH₃ thoát ra nhanh hơn do độ tan của chất khí giảm khi nhiệt độ tăng.

Phương trình hóa học ở dạng phân tử:

NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃↑ + H₂O

(Điều kiện: có đun nóng nhẹ trên ngọn lửa đèn cồn)

Phương trình ion rút gọn (thể hiện bản chất phản ứng):

NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O

Bước 2: Giải thích hiện tượng với giấy quỳ tím ẩm.

• Khí ammonia (NH₃) sinh ra từ phản ứng trên thoát ra khỏi miệng ống nghiệm.
• Khi gặp giấy quỳ tím ẩm, khí NH₃ sẽ tan trong nước có trên giấy quỳ.
• Lý thuyết: Ammonia là một base yếu. Khi tan trong nước, một phần các phân tử NH₃ sẽ phản ứng với nước để tạo ra các ion OH⁻, làm cho dung dịch có môi trường base.

Phương trình hóa học xảy ra trên giấy quỳ tím ẩm:

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻

• Chính sự có mặt của ion OH⁻ này đã làm cho môi trường trên giấy quỳ trở nên base, và do đó, giấy quỳ tím sẽ hóa thành màu xanh.

Bước 3: Tổng kết hiện tượng quan sát được.

Dựa trên các phân tích ở trên, chúng ta có thể tổng kết các hiện tượng xảy ra theo trình tự như sau:

1. Khi đun nhẹ ống nghiệm, có khí không màu, mùi khai và xốc thoát ra. (Đó chính là khí ammonia – NH₃).
2. Khi đưa mẩu giấy quỳ tím ẩm lên miệng ống nghiệm, mẩu giấy quỳ chuyển dần sang màu xanh.

KẾT LUẬN

Thí nghiệm này chứng tỏ hai điều quan trọng:

• Muối ammonium (như NH₄Cl) tác dụng với dung dịch base mạnh (như NaOH) khi đun nóng sẽ sinh ra khí ammonia. Đây là phản ứng dùng để điều chế NH₃ trong phòng thí nghiệm và cũng là phản ứng đặc trưng để nhận biết ion NH₄⁺.
• Khí ammonia (NH₃) khi tan trong nước tạo thành dung dịch có tính base, làm xanh giấy quỳ tím ẩm.

Hy vọng phần giải thích chi tiết này sẽ giúp các em nắm vững kiến thức. Chúc các em học tốt