Cân bằng: HCHO + AgNO3 + NH3 + H2O → Ag + NH4NO3 + (NH4)2CO3
Kính mời quý bạn đọc tham khảo cách Cân bằng phản ứng: HCHO + AgNO3 + NH3 + H2O → Ag + NH4NO3 + (NH4)2CO3
Mục lục bài viết
1. Tính chất vật lý, hoá học của HCHO
HCHO là công thức hóa học của formaldehyde, một hợp chất hữu cơ quan trọng trong hóa học và công
nghiệp. Dưới đây là một số tính chất vật lý và hóa học của HCHO:
Tính chất vật lý của HCHO:
• Trạng thái vật lý: Formaldehyde tồn tại ở dạng khí ở điều kiện tiêu chuẩn (25°C và 1 atm). Tuy
nhiên, nó có thể tồn tại ở trạng thái lỏng hoặc rắn ở nhiệt độ thấp hơn.
• Màu sắc và mùi: HCHO là một chất khí không màu và có một mùi đặc trưng khá mạnh và khó
chịu. Mùi này được mô tả là mùi khó chịu của "mùi formaldehyde."
• Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của formaldehyde ở dạng khí là khoảng 0.815 g/cm³.
• Điểm nóng chảy và điểm sôi: Formaldehyde có điểm nóng chảy khoảng -92°C và điểm sôi là - 21°C.
Tính chất hóa học của HCHO:
• Tính oxi hóa: HCHO là một chất oxi hóa mạnh và có khả năng tạo ra các sản phẩm oxi hóa
trong các phản ứng hóa học. Điều này làm cho nó có khả năng bảo quản các sản phẩm khác khỏi sự oxi hóa.
• Tính khử: HCHO cũng có khả năng tham gia vào các phản ứng khử và có thể được sử dụng làm
chất khử trong một số ứng dụng hóa học.
• Phản ứng với amin: HCHO tương tác mạnh với các hợp chất amin để tạo ra các sản phẩm như
các aminoformyl (H2N-CHO) và methylol (CH2OH) derivatives.
• Tạo ra polymer: HCHO có khả năng tự polymer hóa để tạo ra các polymer có cấu trúc vòng
hoặc mạch. Ví dụ phổ biến là polyoxymethylene (POM), một loại nhựa có tính chất cơ học và hóa học tốt.
• Phản ứng với nước: HCHO có thể phản ứng với nước để tạo thành methylene glycol, sau đó
có thể chuyển tiếp thành formalin (một dung dịch HCHO trong nước), điều này là một phản
ứng quan trọng trong nhiều ứng dụng, bao gồm bảo quản và tiệt trùng.
• Điều chế từ methanol: Phương pháp điều chế chính của HCHO là từ methanol thông qua quá
trình oxi hóa hoặc phản ứng hydroformylation.
Lưu ý rằng formaldehyde là một chất có độc tính cao và cần được xử lý cẩn thận khi sử dụng trong
môi trường công nghiệp hoặc thí nghiệm.
2. Tính chất vật lý, hoá học của NH3
NH3 là công thức hóa học của amoniac, một hợp chất quan trọng trong hóa học và công nghiệp. Dưới
đây là một số tính chất vật lý và hóa học của NH3:
Tính chất vật lý của NH3:
• Trạng thái vật lý: Amoniac tồn tại ở dạng khí ở điều kiện tiêu chuẩn (25°C và 1 atm). Tuy nhiên,
nó có thể tồn tại ở trạng thái lỏng hoặc rắn ở nhiệt độ thấp hơn.
• Màu sắc và mùi: NH3 là một khí không màu và có một mùi đặc trưng khá mạnh và khó chịu,
được mô tả là "mùi amoniac."
• Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của amoniac ở dạng khí là khoảng 0.769 g/cm³.
• Điểm nóng chảy và điểm sôi: Amoniac có điểm nóng chảy khoảng -77°C và điểm sôi là -33°C.
Tính chất hóa học của NH3:
• Tính bazơ: Amoniac là một chất bazơ mạnh. Nó có khả năng nhận proton (H+) để tạo thành
ion amoni (NH4+) trong phản ứng acid-base.
• Tính khử: Amoniac có khả năng tham gia vào các phản ứng khử và có thể tác động làm chất
khử trong một số phản ứng hóa học.
• Phản ứng với axit: Amoniac phản ứng với các acid để tạo ra các muối amoni, ví dụ như amoni
clorua (NH4Cl) khi tác động với axit clohidric (HCl).
• Phản ứng với oxit: Amoniac cũng có khả năng phản ứng với oxit để tạo thành nitơ (N2) và
nước (H2O) trong môi trường phù hợp, là một phần quan trọng của chu trình nitrogen trong tự nhiên.
• Tạo ra các hợp chất hữu cơ: Amoniac có thể tác động với các hợp chất hữu cơ để tạo ra các
amin, chẳng hạn như etylamin, methylamin, và propylamin.
• Sử dụng trong sản xuất phân bón: Amoniac là một thành phần quan trọng trong việc sản xuất
phân bón và các sản phẩm hóa chất khác.
• Sử dụng trong làm lạnh: Amoniac được sử dụng làm chất làm lạnh trong các hệ thống làm
lạnh và điều hòa không khí.
Amoniac là một hợp chất quan trọng và có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ công
nghiệp đến nông nghiệp và hóa học.
3. Cách cân bằng phản ứng HCHO + AgNO3 + NH3 + H2O → Ag + NH4NO3 + (NH4)2CO3 chi tiết nhất
Để cân bằng phản ứng:
HCHO + AgNO3 + NH3 + H2O → Ag + NH4NO3 + (NH4)2CO3
Ta cần xác định các hệ số stoichiometry (số mệnh đề) phù hợp cho mỗi chất tham gia vào phản ứng để
đảm bảo số lượng nguyên tử của mỗi loại nguyên tố và số lượng ion trên cả hai bên của phản ứng là
bằng nhau. Ở đây, ta cần sử dụng các quy tắc cơ bản để cân bằng phản ứng hóa học:
Bước 1: Viết phản ứng chưa cân bằng:
HCHO + AgNO3 + NH3 + H2O → Ag + NH4NO3 + (NH4)2CO3
Bước 2: Phân tích các nguyên tử trên cả hai bên của phản ứng để xác định số lượng nguyên tử cho
mỗi loại nguyên tố. Dựa vào điều này, ta có:
• H: 1 nguyên tử ở bên trái và 5 nguyên tử ở bên phải.
• C: 1 nguyên tử ở bên trái và 1 nguyên tử ở bên phải.
• O: 1 nguyên tử ở bên trái và 6 nguyên tử ở bên phải.
• N: 1 nguyên tử ở bên trái và 4 nguyên tử ở bên phải.
• Ag: 1 nguyên tử ở bên phải.
Bước 3: Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố bằng cách thêm các hệ số stoichiometry:
HCHO + AgNO3 + NH3 + H2O → Ag + NH4NO3 + (NH4)2CO3
• Cân bằng số lượng nguyên tử H bằng cách thêm hệ số 2 trước H2O:
HCHO + AgNO3 + NH3 + 2H2O → Ag + NH4NO3 + (NH4)2CO3
• Cân bằng số lượng nguyên tử C bằng cách thêm hệ số 2 trước HCHO:
2HCHO + AgNO3 + NH3 + 2H2O → Ag + NH4NO3 + (NH4)2CO3
• Cân bằng số lượng nguyên tử N bằng cách thêm hệ số 2 trước NH4NO3:
2HCHO + AgNO3 + NH3 + 2H2O → Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3
• Cân bằng số lượng nguyên tử Ag bằng cách thêm hệ số 2 trước Ag:
2HCHO + 2AgNO3 + NH3 + 2H2O → 2Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3
Bước 4: Kiểm tra và cân bằng số lượng ion trên cả hai bên của phản ứng:
Bên trái: 2AgNO3 + NH3 + 2H2O Bên phải: 2Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3
Như bạn có thể thấy, số lượng ion trên cả hai bên là bằng nhau, do đó, phản ứng đã được cân bằng.
Phản ứng đã được cân bằng với các hệ số stoichiometry sau đây:
2HCHO + 2AgNO3 + NH3 + 2H2O → 2Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3
4. Ứng dụng thực tế của phản ứng 2HCHO + 2AgNO3 + NH3 + 2H2O → 2Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3
Phản ứng 2HCHO + 2AgNO3 + NH3 + 2H2O → 2Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3 là một phản ứng phức tạp
có nhiều sản phẩm. Mặc dù không phải là một trong những phản ứng phổ biến trong cuộc sống hàng
ngày, nó có một số ứng dụng trong các lĩnh vực cụ thể:
• Phân tích hóa học: Phản ứng này có thể được sử dụng trong phân tích hóa học để xác định sự
hiện diện của formaldehyde (HCHO). Khi HCHO tác động với AgNO3 và NH3, nó tạo ra bức xạ
Ag (bạc) và các sản phẩm phụ như NH4NO3 và (NH4)2CO3. Sự hiện diện của bạc có thể được
xác định bằng các phương pháp phân tích hóa học khác nhau.
• Tiếp xúc với formaldehyde trong môi trường làm việc: Trong các môi trường công nghiệp hoặc
thí nghiệm, khi người làm việc tiếp xúc với formaldehyde, một hợp chất độc hại, phản ứng
này có thể được sử dụng để loại bỏ formaldehyde và ngăn ngừa nó gây hại cho sức khỏe. Bằng
cách tiếp xúc formaldehyde với AgNO3 và NH3, formaldehyde sẽ bị biến đổi thành các sản
phẩm khác như bạc và các muối amoni.
• Phân tích thực phẩm và nước: Phản ứng này có thể được sử dụng trong phân tích thực phẩm
và nước để xác định sự hiện diện của formaldehyde. Điều này có thể quan trọng để kiểm tra
tính an toàn của thực phẩm và nước uống.
• Nghiên cứu môi trường: Trong nghiên cứu môi trường, phản ứng này có thể được sử dụng để
xác định nồng độ formaldehyde trong không khí hoặc trong các mẫu môi trường khác.
• Trong quá trình tiệt trùng và làm sạch: Amoniac (NH3) là một chất tiệt trùng mạnh, và phản
ứng này có thể được sử dụng trong quá trình tiệt trùng và làm sạch để loại bỏ formaldehyde
từ các bề mặt hoặc sản phẩm.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phản ứng này có thể phức tạp và cần phải được thực hiện trong điều kiện
kiểm soát để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả.
5. Bài tập áp dụng phản ứng 2HCHO + 2AgNO3 + NH3 + 2H2O → 2Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3
Bài tập này yêu cầu bạn áp dụng phản ứng:
2HCHO + 2AgNO3 + NH3 + 2H2O → 2Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3
Trong bài tập này, chúng ta sẽ tính toán số mol của mỗi chất tham gia và số mol của mỗi chất sản
phẩm dựa trên thông số ban đầu. Hãy bắt đầu với các thông số ban đầu và tính toán:
Dữ kiện ban đầu:
• Mol HCHO (formaldehyde) = 0.1 mol
• Mol AgNO3 (bạc nitrat) = 0.1 mol
• Mol NH3 (amoni) = 0.1 mol
• Mol H2O (nước) = 0.1 mol
Phản ứng: 2HCHO + 2AgNO3 + NH3 + 2H2O → 2Ag + 2NH4NO3 + (NH4)2CO3
Theo phản ứng, mỗi mol HCHO tạo ra 2 mol Ag, 2 mol NH4NO3, và 1 mol (NH4)2CO3. Vì vậy:
• Mol Ag sản phẩm = 2 x 0.1 mol = 0.2 mol
• Mol NH4NO3 sản phẩm = 2 x 0.1 mol = 0.2 mol
• Mol (NH4)2CO3 sản phẩm = 0.1 mol
Bây giờ, chúng ta có số mol của mỗi sản phẩm. Để biết khối lượng của từng sản phẩm, chúng ta cần
biết khối lượng phân tử của mỗi chất. Khối lượng molar (khối lượng phân tử trung bình) của các chất
có thể được tìm trong bảng tuần hoàn hoặc thông qua thông tin khối lượng molar cụ thể. Ví dụ:
• Khối lượng molar của Ag = 107.87 g/mol
• Khối lượng molar của NH4NO3 = 80.05 g/mol
• Khối lượng molar của (NH4)2CO3 = 96.09 g/mol
Bây giờ, chúng ta có thể tính khối lượng của mỗi sản phẩm:
• Khối lượng Ag sản phẩm = 0.2 mol x 107.87 g/mol = 21.57 g
• Khối lượng NH4NO3 sản phẩm = 0.2 mol x 80.05 g/mol = 16.01 g
• Khối lượng (NH4)2CO3 sản phẩm = 0.1 mol x 96.09 g/mol = 9.61 g
Vậy đáp án chi tiết cho bài tập là:
• Khối lượng Ag sản phẩm = 21.57 g
• Khối lượng NH4NO3 sản phẩm = 16.01 g
• Khối lượng (NH4)2CO3 sản phẩm = 9.61 g