Cân bằng phản ứng sau NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
1. Cân bằng phương trình phản ứng NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
Phương trình phản ứng có dạng sau: NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
Trong quá trình phản ứng này, natri hydrogen carbonate (NaHCO3) tác động với axit
hydrochloric (HCl) tạo thành natri clorua (NaCl), khí carbon dioxide (CO2), và nước (H2O).
Đây được xem là một loại phản ứng trao đổi chất trong đó các chất tham gia hoán đổi với nhau
để tạo ra các sản phẩm mới.
Lưu ý rằng trong thực tế, phản ứng này sẽ tạo ra một lượng đáng kể khí CO2 thoát ra, làm cho nó
trở thành một trong những đặc điểm đặc biệt của phản ứng này.
Cách cân bằng phương trình cho phản ứng
NaHCO3+HCl→NaCl+CO2+H2O có thể thực hiện thông qua các bước sau:
Bước 1: Viết phương trình phân tử ban đầu:
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O
Bước 2: Chuyển các chất có thể ion hóa mạnh thành dạng ion; giữ nguyên các chất tạo thành
chất kết tủa, chất khí, và chất có điện li yếu. Ta có phương trình ion đầy đủ: Na+ + HCO3- + H+ +
Cl- → Na+ + Cl- + CO2↑ + H2O
Bước 3: Loại bỏ các ion giống nhau ở cả hai bên của phương trình để thu được phương trình ion
thu gọn: HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O
Một số mẹo để cân bằng phương trình hóa học NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O một
cách chuẩn xác nhất là như sau:
Bước 1: Xác định số lượng nguyên tử của từng nguyên tố trong phương trình. Trong trường hợp
này: Trái vế trái: Na = 1, H = 1, C = 1, O = 3 Trái vế phải: Na = 1, Cl = 1, C = 1, O = 3, H = 2
Bước 2: Bắt đầu cân bằng bằng cách điều chỉnh số lượng nguyên tử của các nguyên tố chưa cân
bằng. Trong trường hợp này, chỉ có Cl là chưa cân bằng.
Bước 3: Cân bằng số lượng Cl ở cả hai bên bằng cách thêm hệ số phù hợp vào các chất phản ứng
và sản phẩm. Chẳng hạn, ta cần thêm hệ số 2 trước HCl để cân bằng số lượng Cl. Phương trình
trở thành: NaHCO3 + 2HCl → NaCl + CO2 + H2O
Bước 4: Kiểm tra lại số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố và đảm bảo rằng phương trình đã
được cân bằng. Trái vế trái: Na = 1, H = 2, C = 1, O = 3 Trái vế phải: Na = 1, Cl = 2, C = 1, O = 3, H = 2
Bước 5: Kiểm tra lại các hệ số phần trăm nhỏ nhất. Trong trường hợp này, không có hệ số nào
nhỏ hơn 1, vì vậy phương trình đã được cân bằng một cách chuẩn nhất.
Vậy nên, phương trình hóa học cân bằng chuẩn nhất là: 2NaHCO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + 2H2O.
2. Điều kiện phản ứng xảy ra
Phản ứng trên được xem là một phản ứng trao đổi, trong đó natri hidrocarbonat (NaHCO3) tác
động với axit clohidric (HCl) để tạo thành muối natri clorua (NaCl), khí cacbonic (CO2), và
nước (H2O). Phương trình hoá học đầy đủ của phản ứng là: 2NaHCO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + 2H2O.
Phản ứng xảy ra khi có sự tiếp xúc giữa NaHCO3 và HCl. Nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tốc độ
phản ứng, tuy nhiên, phản ứng này có thể diễn ra ở nhiệt độ phòng.
Cần lưu ý rằng phản ứng trên là một phản ứng hoá học và chỉ thực hiện trong điều kiện phòng
hoặc trong môi trường thích hợp để tiến hành thí nghiệm. Việc thực hiện phản ứng hoá học đòi
hỏi sự chú ý và kiến thức về an toàn. Nếu bạn không có kinh nghiệm thí nghiệm hoặc kiến thức
đủ, hãy tìm kiếm ý kiến và hướng dẫn từ một chuyên gia hoặc giáo viên. Điều này đặc biệt quan
trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất trong quá trình thực hiện phản ứng hoá học.
3. Mô tả hiện tượng phản ứng giữa NaHCO3 và HCl
Phản ứng giữa natri hidrocacbonat (NaHCO3) và axit clohidric (HCl) là một phản ứng trao đổi
ion, được biểu diễn qua phương trình:
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
Trong quá trình này, natri hidrocacbonat (NaHCO3) phản ứng với axit clohidric (HCl), tạo ra
muối natri clorua (NaCl), khí carbon dioxide (CO2), và nước (H2O).
Phản ứng có tính chất axit-bazơ, trong đó HCl được xem như một axit mạnh và NaHCO3 là một
bazơ yếu. Khi phản ứng diễn ra, HCl phân ly thành ion Cl- và H+, trong khi NaHCO3 phân ly
thành ion Na+ và các ion bicarbonate (HCO3-). Sự tương tác giữa các ion này tạo ra muối NaCl, khí CO2, và nước.
Muối NaCl là muối hòa tan trong nước, tồn tại dưới dạng các ion Na+ và Cl-. Trong khi đó, khí
CO2 được giải phóng và xuất hiện dưới dạng phân tử CO2 khí. Nước được tạo ra từ phản ứng
này là nước thông thường (H2O).
Tóm lai, phản ứng giữa NaHCO3 và HCl tạo ra muối NaCl, khí CO2, và nước.
4. Mở rộng kiến thức về natri bicacbonat Tính chất:
- NaHCO3 là một chất rắn màu trắng, dễ tan trong nước, tạo ra một dung dịch trong suốt.
- NaHCO3 dễ phân hủy nhiệt phân, tạo thành Na2CO3 và khí CO2 theo phản ứng: 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑
- NaHCO3 thể hiện tính lưỡng tính, có khả năng tương tác cả với dung dịch axit và dung dịch
bazơ. Chẳng hạn, với axit clohidric (HCl), nó tạo ra muối natri clorua (NaCl), khí CO2 và nước
theo phản ứng: NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O
Với dung dịch bazơ như NaOH, nó phản ứng tạo ra muối Na2CO3 và nước: NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
Ứng dụng: NaHCO3 được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, đặc biệt là trong ngành
dược phẩm (chế tạo thuốc giảm đau dạ dày, v.v.) và ngành thực phẩm (làm bột nở, v.v.). Tính
chất đa dạng của nó làm cho NaHCO3 trở thành một nguyên liệu quan trọng trong quá trình sản xuất và công nghiệp.
5. Mở rộng kiến thức về axit clohidric
Tính chất vật lí:
- Hiđro clorua tan vào nước, tạo thành dung dịch axit clohiđric.
- Axit clohiđric là chất lỏng, không màu, có mùi xốc.
- Dung dịch HCl đặc nhất (ở 20°C) có nồng độ đến 37% và khối lượng riêng D=1,19g/cm3.
- Dung dịch HCl đặc "bốc khói" trong không khí ẩm do hiđro clorua tạo ra hạt nhỏ khi thoát ra
kết hợp với hơi nước, tạo nên hiện tượng giống sương mù.
Tính chất hóa học:
- Axit clohiđric là một axit mạnh, có đầy đủ tính chất hóa học của một axit, bao gồm: + Làm đỏ quỳ tím.
- Tác dụng với các kim loại trong dãy hoạt động hóa học của kim loại, ví dụ: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
- Tác dụng với oxit bazơ và bazơ để tạo thành muối và nước, ví dụ: CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O NaOH + HCl → NaCl + H2O
Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
- Tác dụng với muối của axit yếu tạo thành muối mới và axit mới, ví dụ: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3
- Ngoài tính chất đặc trưng là tính axit, dung dịch axit HCl đặc còn thể hiện tính khử khi tương
tác với chất oxi hóa mạnh như KMnO4,MnO2,K2Cr2O7,MnO2,KClO3
6. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Cho các phát biểu sau:
(1) Có thể tìm được kim loại kiềm ở dạng nguyên chất ở những mỏ nằm sâu trong lòng đất.
(2) Trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn, kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất.
(3) Trong bảng tuần hoàn, đi từ trên xuống dưới trong một nhóm, nhiệt độ nóng chảy của các kim loại tăng dần.
(4) Trong bảng tuần hoàn, đi từ trên xuống dưới trong một nhóm, nhiệt độ sôi của các kim loại giảm dần.
(5) Kim loại kiềm đều là những kim loại nhẹ hơn nước.
Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là: A. 2 B. 3. C. 4. D. 5. Lời giải: Đáp án: A
(2) Trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn, kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất.
(4) Trong bảng tuần hoàn, đi từ trên xuống dưới trong một nhóm, nhiệt độ sôi của các kim loại giảm dần.
Câu 2. Khi cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4 thì sẽ xảy ra hiện tượng nào sau đây?
A. Ban đầu có xuất hiện kết tủa xanh, sau đó kết tủa tan ra, dung dịch trong suốt.
B. Ban đầu có sủi bọt khí, sau đó xuất hiện kết tủa xanh.
C. Ban đầu có sủi bọt khí, sau đó có tạo kết tủa xanh, rồi kết tủa tan ra, dung dịch trong suốt.
D. Chỉ có sủi bọt khí. Lời giải: Đáp án: B
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
A sai vì Na2CO3 không bị nhiệt phân, B, C, D đúng.
Câu 4. 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