Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O | Na2CO3 ra Na2SO4

Phản ứng Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

1. Phản ứng H₂SO₄ + Na₂CO₃

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

2. Điều kiện phản ứng giữa Na₂CO₃ và H₂SO₄

Ở nhiệt độ phòng

3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

3.1. Bản chất của Na₂CO₃ (Natri cacbonat)

Na₂CO₃ tác dụng với axit mạnh tạo muối mới và nước và đồng thời cũng giải phóng khí CO₂.

3.2. Bản chất của H₂SO₄ (Axit sunfuric)

H₂SO₄ là một axit mạnh tác dụng được với muối.

4. Tính chất hoá học của H₂SO₄

4.1. H₂SO₄ loãng

Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:

• Axit sunfuric H₂SO₄ làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
• Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat.

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

• Tác dụng với oxit bazo tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước .

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O

• Axit sunfuric tác dụng với bazo tạo thành muối mới và nước.

H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O

H₂SO₄­ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

• H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới.

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

4.2. H₂SO₄ đặc

Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:

• Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H₂SO₄ tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H₂O + SO₂.

C + 2H₂SO₄ → CO₂ + 2H₂O + 2SO₂ (nhiệt độ)

2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

• Tác dụng với các chất khử khác.

2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

• H₂SO₄ còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H₂SO₄ vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ → 12C + H₂SO₄.11H₂O

5. Ứng dụng H2SO4

H2SO4 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kim loại như đồng, kẽm,… và dùng để làm sạch bề mặt thép và dung dịch tẩy gỉ.

Axit sunfuric còn được dùng để sản xuất nhôm sunfat (phèn làm giấy), các loại muối sunfat, chế tạo thuốc nổ, thuốc nhuộm, chất dẻo, tẩy rửa kim loại trước mạ, sản xuất dược phẩm.

Hỗn hợp H2SO4 với nước được dùng làm chất điện giải trong các dạng ắc quy, axit chì,…

Mỗi năm có khoảng 160 triệu tấn H2SO4 được sử dụng, nổ bật trong các ngành sản xuất như phân bón 30%, chất tẩy rửa 14%, giấy, sợi 8%, chất dẻo 5%, luyện kim 2%, phẩm nhuộm 2%, …

6. Tính chất hóa học của Na₂CO₃

Na₂CO₃ là chất lưỡng tính tác dụng được cả axit và bazơ, Na₂CO₃ là muối trung hòa tạo môi trường trung tính nên nó có tác dụng đầy đủ tính chất hóa học như sau.

Tác dụng với axit mạnh tạo thành muối và nước giải phóng khí CO₂:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑

Tác dụng với bazơ tạo muối mới và bazo mới:

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → 2NaOH + CaCO₃↓

Tác dụng với muối tạo hai muối mới:

Na₂CO₃ + CaCl₂ → 2NaCl + CaCO₃

Chuyển đổi qua lại với natri bicacbonat theo phản ứng:

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O ⇌ 2NaHCO₃

Khi tan trong nước, Na₂CO₃ bị thủy phân:

Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃²⁻

CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻ ⇒ Dung dịch Na₂CO₃ có tính bazo yếu.

Na₂CO₃ bị thủy phân mạnh tạo môi trường bazơ, làm đổi màu các chất chỉ thị:

Chuyển dung dịch phenolphtalein không màu sang màu hồng.

Na₂CO₃ làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.

7. Bài tập vận dụng

Câu 1. Trộn những cặp chất nào sau đây ta thu được NaCl?

A. Dung dich Na₂CO₃ và dung dịch BaCl₂

B. Dung dịch NaNO₃ và CaCl₂.

C. Dung dịch KCl và dung dịch NaNO₃

D. Dung dịch Na₂SO₄ và dung dịch KCl

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 2. Để làm sạch dung dịch NaCl có lẫn Na₂SO₄ ta dùng:

A. Dung dịch AgNO₃.

B. Dung dịch HCl.

C. Dung dịch BaCl₂.

D. Dung dịch Pb(NO₃)₂.

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 3. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về 2 muối NaHCO₃ và Na₂CO₃?

A. Cả 2 muối đều dễ bị nhiệt phân.

B. Cả 2 muối đều tác dụng với axit mạnh giải phóng khí CO₂.

C. Cả 2 muối đều bị thủy phân tạo mỗi trường kiềm yếu.

D. Cả 2 muối đều có thể tác dụng với dung dịch Ca(OH)₂ tạo kết tủa.

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 4. Cho các chất sau : Na, Na₂O, NaCl. NaHCO₃, Na₂CO₃. Số chất có thể tạo ra NaOH trực tiếp từ một phản ứng là:

A. 2

B. 3

C. 4.

D. 5.

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 5. Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na₂CO₃ 0,2M và NaHCO₃ 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO₂ là

A. 0,020.

B. 0,030.

C. 0,015.

D. 0,010.

Lời giải:

Đáp án: D

Giải thích: