Phân tử và ion rút gọn của H2So4+Ba(No3)2
Để làm được bài tập này, chúng ta sẽ đi qua các bước sau đây. Các em hãy chú ý theo dõi nhé!
Bước 1: Xác định các chất phản ứng và sản phẩm dự đoán.
Đầu tiên, chúng ta cần viết phương trình phản ứng dạng phân tử giữa axit sulfuric (H2SO4) và bari nitrat (Ba(NO3)2).
H2SO4 là một axit mạnh, Ba(NO3)2 là một muối tan. Theo quy tắc trao đổi ion, các chất trong dung dịch có thể phản ứng với nhau nếu tạo thành ít nhất một trong các chất sau: chất kết tủa, chất khí hoặc nước.
Khi axit sulfuric phản ứng với bari nitrat, các ion có thể trao đổi cho nhau là: ion H+ của axit và ion SO4^2- của muối, và ion Ba^2+ của muối và ion NO3^- của axit (nếu axit có gốc NO3-). Tuy nhiên, H2SO4 là axit, không có gốc NO3-. Vậy ta sẽ xét sự trao đổi giữa H+ với Ba^2+ và SO4^2- với NO3-.
Dự đoán các sản phẩm:
– Ion H+ kết hợp với ion NO3- tạo thành HNO3 (axit nitric). Axit nitric là một axit mạnh và tan tốt trong nước.
– Ion Ba^2+ kết hợp với ion SO4^2- tạo thành BaSO4 (bari sulfat). Bari sulfat là một chất kết tủa màu trắng, ít tan trong nước.
Vậy, phương trình phản ứng dạng phân tử ban đầu có thể viết như sau:
H2SO4 + Ba(NO3)2 -> BaSO4 + HNO3
Bước 2: Cân bằng phương trình phản ứng dạng phân tử.
Bây giờ, chúng ta cần kiểm tra và cân bằng phương trình này để số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau.
Ở vế trái:
– 2 nguyên tử H
– 1 nguyên tử S
– 4 nguyên tử O (từ H2SO4) + 6 nguyên tử O (từ Ba(NO3)2) = 10 nguyên tử O
– 1 nguyên tử Ba
– 2 nguyên tử N
Ở vế phải:
– 1 nguyên tử H
– 1 nguyên tử Ba
– 1 nguyên tử S
– 4 nguyên tử O (từ BaSO4) + 3 nguyên tử O (từ HNO3) = 7 nguyên tử O
– 1 nguyên tử N
Rõ ràng phương trình chưa cân bằng. Ta thấy số nguyên tử H ở vế trái là 2, còn ở vế phải chỉ có 1. Tương tự, số nguyên tử N ở vế trái là 2, còn ở vế phải chỉ có 1. Để cân bằng, ta thêm hệ số 2 trước HNO3.
H2SO4 + Ba(NO3)2 -> BaSO4 + 2HNO3
Bây giờ ta kiểm tra lại:
Vế trái: 2 H, 1 S, 10 O, 1 Ba, 2 N
Vế phải: 2 H (từ 2HNO3), 1 S, 4 O (từ BaSO4) + 6 O (từ 2HNO3) = 10 O, 1 Ba, 2 N (từ 2HNO3)
Phương trình đã cân bằng.
Bước 3: Viết phương trình điện li của các chất trong dung dịch.
Để tìm ion rút gọn, chúng ta cần biểu diễn các chất điện li mạnh dưới dạng ion đầy đủ.
– H2SO4 là một axit mạnh, phân li hoàn toàn thành ion. Tuy nhiên, H2SO4 phân li hai nấc. Nấc thứ nhất: H2SO4 -> H+ + HSO4-. Nấc thứ hai: HSO4- <=> H+ + SO4^2-. Trong dung dịch, H2SO4 thường được coi là phân li hoàn toàn cả hai nấc, nên ta có:
H2SO4 -> 2H+ + SO4^2-
– Ba(NO3)2 là một muối tan của kim loại kiềm thổ, phân li hoàn toàn thành ion:
Ba(NO3)2 -> Ba^2+ + 2NO3^-
– BaSO4 là một chất kết tủa, do đó nó không điện li trong dung dịch.
– HNO3 là một axit mạnh, phân li hoàn toàn thành ion:
HNO3 -> H+ + NO3^-
Bước 4: Viết phương trình ion đầy đủ.
Bây giờ, chúng ta thay thế các chất điện li mạnh trong phương trình phân tử đã cân bằng bằng các ion tương ứng của chúng.
(H2SO4) + (Ba(NO3)2) -> BaSO4 + 2(HNO3)
Thay thế bằng ion:
(2H+ + SO4^2-) + (Ba^2+ + 2NO3^-) -> BaSO4 + (2H+ + 2NO3^-)
Bước 5: Xác định và loại bỏ các ion không tham gia phản ứng (ion khán giả).
Ion khán giả là những ion xuất hiện ở cả hai vế của phương trình ion đầy đủ với số lượng bằng nhau và không tham gia vào sự thay đổi hóa học nào.
Trong phương trình:
(2H+ + SO4^2-) + (Ba^2+ + 2NO3^-) -> BaSO4 + (2H+ + 2NO3^-)
Ta thấy:
– Ion H+ (2H+) có ở cả hai vế.
– Ion NO3^- (2NO3^-) có ở cả hai vế.
Chúng ta sẽ loại bỏ các ion này.
Sau khi loại bỏ ion khán giả, ta còn lại:
SO4^2- + Ba^2+ -> BaSO4
Bước 6: Viết phương trình ion rút gọn.
Phương trình ion rút gọn biểu diễn phản ứng hóa học dưới dạng các ion thực sự tham gia phản ứng.
Từ bước 5, ta đã có phương trình ion rút gọn:
Ba^2+ + SO4^2- -> BaSO4
Kết luận:
Vậy, đối với phản ứng giữa H2SO4 và Ba(NO3)2:
– Phương trình phản ứng dạng phân tử đã cân bằng là: H2SO4 + Ba(NO3)2 -> BaSO4 + 2HNO3
– Phương trình ion đầy đủ là: 2H+ + SO4^2- + Ba^2+ + 2NO3^- -> BaSO4 + 2H+ + 2NO3^-
– Phương trình ion rút gọn là: Ba^2+ + SO4^2- -> BaSO4
Các em thấy đó, chỉ cần nắm vững các khái niệm về chất điện li, phương trình điện li và nguyên tắc trao đổi ion, chúng ta có thể dễ dàng giải quyết bài tập này.
Chúc các em học tốt và luôn yêu thích môn Hóa học nhé! Hẹn gặp lại các em trong các bài giảng tiếp theo!
Phương trình phân tử:
\({H_2}S{O_4} + Ba{(N{O_3})_2} \to Ba\,S{O_4} + 2HN{O_3}\)
Phương trình ion rút gọn:
\(Ba^{2+} + SO_4^{2-} \to BaSO_4\)
Đáp án:
Giải thích các bước giải: (\(SO_{4}\)) \(^{2-}\) + \(Ba^{2+}\) →\(BaSO_{4}\)