Cân bằng phản ứng sau: Na + H2O → NaOH + H2
1. Phản ứng hoá học: Na + H2O → NaOH + H2
Phản ứng hoá học này là phản ứng giữa natri (Na) và nước (H2O) để tạo ra hydroxide natri (NaOH) và khí hiđro (H2).
Công thức phản ứng hoá học được viết như sau: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Hiện tượng phản ứng xảy ra:
+ Trong phản ứng này, natri (Na) tương tác với nước (H2O) để tạo ra hydroxide natri (NaOH), một hợp chất
bazơ mạnh. Hiện tượng này làm cho dung dịch trở nên bazơ và có thể gây cay mắt và da nếu tiếp xúc với nó.
+ Giải phóng khí Hiđro (H2): Phản ứng này tạo ra khí hiđro (H2), là một khí không màu, không mùi, và dễ
cháy. Khi natri tương tác với nước, khí hiđro bong lên và có thể cháy nếu có nguồn nhiệt.
+ Nhiệt độ: Phản ứng này thường là một phản ứng exothermic, có nghĩa là nó tạo ra nhiệt và có thể làm cho
dung dịch và môi trường xung quanh nó nóng lên.
+ Hiện tượng bọt Khí: Trong quá trình phản ứng, bạn có thể thấy có sự hình thành bọt khí khi khí hiđro thoát ra khỏi dung dịch.
+ Sự tan chảy và tạo hình: Natri ban đầu là một kim loại cứng và có màu trắng bạc. Trong quá trình phản
ứng, natri tan chảy và có thể tạo ra hình dạng và kết cấu khác nhau do nó tiếp xúc với nước.
Tóm lại, phản ứng này là một ví dụ về một phản ứng hoá học trong đó natri tương tác mạnh với nước để tạo
ra bazơ (NaOH) và khí hiđro (H2), và nó đi kèm với nhiều hiện tượng thú vị như sự nóng lên, giải phóng khí,
và sự biến đổi hình dạng của natri ban đầu.
2. Đặc điểm, tính chất của Na
Natri (Na) là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn với các đặc điểm và tính chất sau: - Tính chất Vật Lý:
+ Trạng thái vật lý: Natri là một kim loại mềm, có thể cắt bằng dao và dễ dàng bẻ cong ở điều kiện phòng thí
nghiệm. Điều này là do cấu trúc tinh thể của natri cho phép các lớp nguyên tử của natri dễ dàng trượt qua
nhau mà không đòi hỏi một lực cản đối nhiều.
+ Màu sắc: Natri có màu trắng bạc. Màu sắc này xuất hiện khi bạn nhìn vào natri trong điều kiện bình
thường và ngoài không khí. Tuy nhiên, nếu natri tiếp xúc với không khí trong thời gian dài, nó có thể bị ăn
mòn và bám chất bẩn từ môi trường xung quanh, làm thay đổi màu sắc ban đầu.
+ Khối lượng nguyên tử: Khối lượng nguyên tử của natri là khoảng 23 amu (đơn vị khối lượng nguyên
tử). Đây là trọng lượng trung bình của tất cả các nguyên tử natri tự nhiên, bao gồm các isotop có khối lượng
nguyên tử khác nhau, nhưng phần lớn là isotop natri-23
+ Dạng tự nhiên: Natri không tồn tại dưới dạng nguyên tử tự do trong tự nhiên mà thường được tìm thấy ở
dạng hợp chất, chẳng hạn như muối natri (sodium chloride - NaCl), silicat natri (sodium silicate - Na2SiO3),
và nhiều hợp chất khác. Natri thường phải được sản xuất từ các hợp chất natri khác thông qua quá trình
điện phân hoặc phản ứng với một kim loại khử mạnh, chẳng hạn như natri kim loại. - Tính Chất Hóa Học:
+ Tính khử: Natri là một kim loại khử mạnh, nó có thể tương tác với nhiều hợp chất khác đặc biệt là các hợp
chất có nguyên tử hoặc phân tử có tính chất oxi hóa mạnh. Trong quá trình tương tác này, natri thường tạo
ra các phản ứng khử, trong đó natri chuyển điện tử cho các hợp chất khác để giảm oxi hóa chúng.
+ Phản ứng với nước: Natri phản ứng mạnh với nước, tạo ra hydroxide natri (NaOH) và khí hiđro (H2).
+ Phản ứng với oxi: Natri có khả năng cháy mạnh khi tiếp xúc với oxi, tạo ra oxit natri (Na2O).
+ Kim loại natri (Na) có khả năng tác dụng với axit, và phản ứng này thường tạo ra muối natri và khí hiđro.
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2. Trong phản ứng này, natri tương tác với axit hydrocloric (HCl) để tạo ra muối
natri clorua (NaCl) và khí hiđro (H2). Đây là một ví dụ về phản ứng khử trong đó natri chuyển điện tử cho
hydrocloric acid để giảm oxi hóa axit thành muối và sản xuất khí hiđro. Phản ứng này tạo ra một âm điện
năng lượng cao, vì khí hiđro thường thoát ra dưới dạng bong bóng hoặc bọt. Natri cũng có thể tương tác
với các axit khác như axit sulfuric (H2SO4) hoặc axit nitric (HNO3) để tạo ra muối tương ứng và khí hiđro.
Tuy nhiên, khi tiến hành phản ứng này, cần thực hiện cẩn thận vì nó có thể rất nhanh chóng và mạnh, tạo ra
nhiệt độ cao và có thể gây nguy hiểm.
+ Tính chất hóa học quan trọng: Tính chất bazơ: Hydroxide natri (NaOH) được tạo ra từ phản ứng của natri
với nước là một bazơ mạnh và được sử dụng trong nhiều ứng dụng hóa học và công nghiệp.
+ Sự Tương Tác Với Clorua: Natri tạo ra hợp chất muối natri clorua (NaCl) khi tương tác với clor (Cl2), và
NaCl là muối ăn phổ biến. Phản ứng cụ thể là: 2Na + Cl2 → 2NaCl.
+ Ứng Dụng: Natri được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp để sản xuất hydroxide natri và nhiều sản
phẩm hóa học khác. Muối natri (NaCl) là một thành phần quan trọng trong thực phẩm và có nhiều ứng dụng
trong việc bảo quản thực phẩm và tạo hương vị. Natri cũng được sử dụng trong các ứng dụng điện hóa và
trong các pin kiềm. Lưu ý rằng natri là một kim loại hóa học quan trọng, nhưng nó cũng cần được xử lý cẩn
thận vì tính chất khử mạnh và phản ứng mạnh với nước và oxi có thể tạo ra nguy hiểm.
3. Một số bài tập vận dụng liên quan
Cau 1. Cho các phát biểu sau về ứng dụng của kim loại kiềm :
(1) Kim loại kiềm dùng để chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp,
(2) Kim loại kiềm dùng để điều chế một số kim loại hiếm bằng phương pháp nhiệt kim loại.
(3) Kim loại kiềm dùng đề làm xúc tác trong nhiều phản ứng hữu cơ.
(4) Kim loại kiềm dùng để làm điện cực trong pin điện hóa
(5) Kim loại kiềm dùng để gia công các chi tiết chịu mài mòn trong máy bay, tên lửa, ô tô Trong các phát
biểu trên, số phát biểu đúng là: A. 1. B. 2. C. 3. D. 4 Đáp án C
(1) Kim loại kiềm dùng để chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp,
(2) Kim loại kiềm dùng để điều chế một số kim loại hiếm bằng phương pháp nhiệt kim loại.
(3) Kim loại kiềm dùng đề làm xúc tác trong nhiều phản ứng hữu cơ.
Câu 2. Trong nhóm kim loại kiềm thổ:
A. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử tăng
B. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử giảm
C. Tính khử của kim loại giảm khi bán kính nguyên tử tăng
D. Tính khử của kim loại không đổi khi bán kính nguyên tử giảm
Đáp án A: Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử tăng
Câu 3. Để điều chế kim loại Na, người ta thực hiện phản ứng:
A. Điện phân dung dịch NaOH.
B. Điện phân nóng chảy NaCl hoặc NaOH.
C. Cho dung dịch NaOH tác dụng với dd HCl.
D. Cho dung dịch NaOH tác dụng với H2O.
Đáp án B: Điện phân nóng chảy NaCl hoặc NaOH
Câu 4. Cho 2,3 g Na tác dụng với H2O thu được V lít khí đktc. Giá trị của V là
A. 1,12 lít B. 11,2 lít C. 2,24 lít D. 5,6 lít Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 nH2 = nNa/2 = 0,05 mol ⇒ VH2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít
Câu 5: Hiện tượng đúng nhất khi cho mẩu Na tác dụng với nước là: A. Mẫu Na tan dần
B. Mẫu Na tan dần và có khí thoát ra
C. Natri nóng chảy thành giọt tròn có màu trắng chuyển động nhanh trên mặt nước. Mẫu Na tan dần cho
đến hết, có khí H2 bay ra, phản ứng toả nhiều nhiệt.
D. Mẫu Na tan dần cho đến hết, có khí H2 bay ra, phản ứng toả nhiều nhiệt.
Hướng dẫn giải: Đáp án C
Phương trình phản ứng: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Câu 6: Cho 3,36 gam hỗn hợp gồm K và một kim loại kiềm A vào nước thấy thoát ra 1,792 lít H2. Thành
phần phần trăm về khối lượng của A là A. 18,75 %. B. 10,09%. C. 13,13%. D. 55,33%.
Hướng dẫn giải: Đáp án A
Gọi công thức chung của 2 kim loại kiềm là M.
Phản ứng xảy ra M + H2O→ MOH + 1/2H2 nM = 2nH2 = 0,16 mol => M = 3,36/0,16 = 21 => Li (7)< M = 21 < K (39)
Gọi số mol của K và Li lần lượt là x và y: Ta có: % mLi = 0,09.7/3,36 .100% = 18,75%