Phản ứng trung hòa là gì? Ví dụ và bài tập về phản ứng trung hòa

Phản ứng trung hòa là gì? Ví dụ và bài tập về phản ứng trung hòa
1. Phản ứng trung hòa là gì?
Phản ứng trung hòa là phản ứng giữa axit và bazơ sao cho sau khi phản
ứng xong, dung dịch thu được, gồm muối và nước, khong còn tính axit hay bazơ.
Trên thực tế, phản ứng trung hòa không chỉ xảy ra giữa axit và bazơ, nó có
thể xảy ra giữa các hợp chất có tính axit và tính bazơ (như muối hay oxit của chúng).
Để hiểu rõ hơn về loại phản ứng này, có 6 loại phản ứng trung hòa phổ biến
được biểu diễn dưới dạng phương trình phản ứng tổng quát sau đây:
Axit + Bazơ -> Muối + H2O
Phương trình phản ứng rút gọn: H+ + OH - -> H2O
Ví dụ: H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + H2O
Axit + oxit bazơ -> Muối + H2O
Phương trình phản ứng rút gọn: H+ + M2On ->M^n+ + H2O
Ví dụ: 2HCl + FeO -> FeCL2 + H2O
Axit + Muối -> Muối mới + Axit yếu
Ví dụ: 2HCl + CaCO3 -> CaCl2 + CO2 + H2O
Phương trình phản ứng rút gọn: 2H+ + CaCO3 -> Ca2+ + CO2 + H2O
Lưu ý: Nếu phản ứng tạo thành muối kết tủa thì không phải là phản ứng
trung hòa, mà chỉ là phản ứng trao đổi.
Bazơ + Oxit axit -> Muối + H2O
Ví dụ: 2KOH + SO2 -> K2SO4 + H2O 2OH- + SO2 -> SO3 2- + H2O
Bazơ + Muối -> Muối mới + Bazơ mới yếu hơn
Ví dụ: KOH + NH4NO3 -> KNO3 + NH3 + H2O
OH- + NH4+ -> NH3 (khí) + H2O
Lưu ý: Cũng như phản ứng của axit + muối, nếu phản ứng tạo thanh kết tủa
mà không có bazơ mới yếu hơn không
Muối có tính axit + Muối có tính bazơ (+ H2O) -> Muối mới + axit yếu + bazơ yếu
Ví dụ: NH4Cl + NaAlO2 + H2O -> Al(OH)3 (kết tủa) + NH3 (khí) + NaCl
2NaHSO4 + Na2CO3 -> 2Na2SO4 + CO2 (khí) + H2O
Điều kiện xảy ra phản ứng trung hòa 
Phản ứng trung hòa là phản ứng trao đổi nên điều kiện để xảy ra phản ứng
trung hòa cũng giống như điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi. 
Phản ứng trao đổi trong dung dịch các chất chỉ xảy ra nếu sản phầm sinh ra
có chất không tan, chất khí hoặc nước. 
Trong phản ứng trung hòa, sản phẩm sinh ra luôn luôn có nước, do đó thỏa
mãn là một phản ứng trao đổi.
Đặc điểm của phản ứng trung hòa
Nếu cho số mol axit và bazơ vừa đủ để xảy ra phản ứng trung hòa, dung dịch
tạo thanh là muối và nước không còn tính axit hay bazơ, nên không mang
các tính chất hóa học của axit hay bazơ. Cách nhận biết nhanh nhất để xem
phản ứng trung hòa đã xảy hết và vừa đủ chưa là dùng quỳ tím. 
Nếu phản ứng vừa đủ, quỳ tím sẽ không đổi màu. 
Nếu một trong hai chất axit hoặc bazơ còn dư, quỳ tím sẽ đổi sang màu đỏ hoặc xanh tương ứng.
Nguyên tắc của phản ứng trung hòa 
Trước tiên cần nhấn mạnh vào bản chất của phản ứng trung hòa là sự tác
dụng của axit và bazơ (nếu xét theo phương trình rút gọn sẽ là sự tác dụng
của ion H+ và OH-), do vậy nếu lượng ion H+ và OH- trong các hợp chất
phản ứng bằng nhau (tính theo mol) thì khi kết thúc phản ứng chỉ thu được
một muối duy nhất, nghĩa là không có axit (H+) hay bazơ (OH-) dư. 
Ngoài ra, có một tính chất rất quan trọng khác của phản ứng trung hòa là độ
pH. Đọ pH cho biết dung dịch sau phản ứng có tính bazơ hay axit, tức là axit
hay bazơ còn dư sau phản ứng. Điều nay được xác định bởi số lượng ion
H+ được tìm thấy trong dung dịch đo được. 
Mặt khác, có một số khái niệm về tính axit hay tính bazơ tùy thuộc vào các
thông số được xem xét. Một khái niệm nổi bật là của Bronsted và Lowry, coi
axit là hợp chất cho proton ( H+ ) và bazơ là những chất nhận chung theo phản ứng: H+ + OH- -> H2O
2. Ví dụ phản ứng trung hòa
VÍ dụ kinh điểm về sự trung hòa là phản ứng giữa axit và bazơ để tạo ra muối và nước: HCl + NaOH -> NaCl + H2O
Mũi tên chỉ phản ứng hoàn thành để tạo thành sản phẩm. Một số ví dụ
thường gặp khác về phản ứng trung hòa:
Ca(OH)2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2H2O HCl + KOH -> KCl + H2O
3. Phân loại phản ứng trung hòa
3.1. Axit mạnh + bazơ mạnh
Phản ứng cho axit sunfuric và Kali hydroxit tác dụng với nhau trong môi
trường nước. Khi đó xảy ra phản ứng:
H2SO4 + 2KOH -> K2SO4 + 2H2O
Có thể thấy cả axit và bazơ trong phản ứng này đều là chất điện ly mạnh do
đó bị ion hóa hoàn toàn trong dung dịch. Độ pH của dung dịch này sẽ phục
thuộc vào chất điện ly mạnh chiếm tỷ lệ lớn hơn.
3.2. Axit mạnh và bazơ yếu HNO3 + NH3 -> NH4NO3
Trong trường hợp này, nước được sản xuất cùng với muối không sinh ra, vì
bị triệt tiêu theo trình tự: 
Khi hòa tan khí NH3 vào nước xảy ra phản ứng: NH3 + H2O -> NH4OH là
một bazơ yếu dễ bị phân hủy. 
NH4OH sinh ra ngay lập tức tác dụng với HNO3 theo phản ứng: NH4OH + HNO3 -> NH4NO3 + H2O
Tổng hợp 2 phương trình phản ứng trên được phản ứng tổng quát:
NH3 + H2O + HNO3 -> NH4NO3 + H2O
Do nước xuất hiện ở cả hai bên của phản ứng nên ta lược bỏ đi, và được
phương trình phản ứng như phần trên.
Vì vậy nước có thể được coi như là một sản phẩm của phản ứng nhưng
không được biểu diễn trong phương trình.
3.3. Axit yếu và bazơ mạnh
CH3COOH + NaOH -> CH2COONa + H2O
Vì axit axetic là chất điện ly yếu, nó phân ly một phần tạo thành natri axetat và
nước. Dung dịch tạo thành sẽ có độ pH của muối trung hòa, thường xấp xỉ
khoảng pH = 7 và không làm đổi màu quỳ tím.
3.4. Axit yếu và bazơ yếu
Cuối cùng và như đã nêu ở trên, một bazơ yếu không thể trung hòa axit yếu
do cả hai đều bị thủy phân trong dung dịch nước và độ pH của dung dịch sẽ
phụ thuộc và độ bền của axit và bazơ.
4. Ứng dụng về phản ứng trung hòa trong cuộc sống
Phản ứng trung hòa được ứng dụng trong cuộc sống ở mọi lĩnh vực.
Giả dụ trong thực phẩm, để giảm bớt độ chua do axit trong quả chanh gây ra
khi pha nước chanh, người ta thường thêm đường (có chứa một số hợp chất
gốc hydroxit - bazơ) vào để trung hòa và tạo nên hương vị vừa phải để uống.
5. Một số bài tập vận dụng
Dung dịch A chứa HCl và H2SO4 theo tỷ lệ mol 3:1, với điều kiện 100ml
dung dịch A được trung hòa bởi 50 ml dung dịch NaOH chứa 20g NaOH / 1 lít.
1. Tính nồng độ mol của mỗi axit trong A
2. 200 ml dung dịch A phản ứng tối đa với bao nhiêu ml dung dịch bazơ B
chứa NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M.
3. Tính tổng khối lượng các muối thu được sau phản ứng giữa 2 dung dịch A và B. Hướng dẫn giải
1. Gọi x là số mol H2SO4, 3x là số mol HCl
Số mol NaOH có trong 1 lít dụng dịch A là:
n (NaOH) = m (NaOH) / N (NaOH) = 20 / 40 = 0,5 mol
Nồng độ mol của NaOH có trong dung dịch A là:
Cm (NaOH) = n (NaOH) / V (A) = 0,5 / 1 = 0,5 M
Số mol NaOH đã dùng trong phản ứng trung hòa là:
n (NaOH) = 0,05.0,5 = 0,025 mol
Phương trình phản ứng trung hòa:
HCl + NaOH -> NaCl + H2O (1) 3x 3x
H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O (2) x 2x
Từ hai phản ứng trên ta có: 3x + 2x = 0,025 => 5x = 0,025 => x = 0,005
Do vậy nồng độ các axit trong dung dihcj A là:
Cm (H2SO4) = 0,005 / 0,1 = 0,05 M
Cm (HCl) = 0,015 / 0,1 = 0,15 M
2. Gọi HA là axit đại diện cho 2 axit, 200ml dung dịch A chưa 0,05 mol HA.
Gọi MOH là bazơ có trong dung dịch B, nMOH = 0,4 mol Phản ứng trung hòa: HA + MOH -> MA + H2O
=> n (MOH) = n (HA) = 0,05 mol
Để 0,4V = 0,05V = 0,125 lít = 125 ml 3. Theo kết quả: nNaOH = 0,025 mol nBaOH = 0,0125 mol nHCl - 0,03 mol nH2SO4 = 0,01 mol
Bảo toàn khối lượng muối:
m (muối) = m(SO4) + m(Na) + m(Ba) + m(Cl) = 0,01.96 + 0,025.23 +
0,0125.137 + 0,03.35,5 = 4,3125 (gram)
Document Outline

• Phản ứng trung hòa là gì? Ví dụ và bài tập về phản
  • 1. Phản ứng trung hòa là gì?
  • 2. Ví dụ phản ứng trung hòa
  • 3. Phân loại phản ứng trung hòa
    • 3.1. Axit mạnh + bazơ mạnh
    • 3.2. Axit mạnh và bazơ yếu
    • 3.3. Axit yếu và bazơ mạnh
    • 3.4. Axit yếu và bazơ yếu
  • 4. Ứng dụng về phản ứng trung hòa trong cuộc sống
  • 5. Một số bài tập vận dụng