Phản ứng giữa HCl Na2CO3

Nội Dung

Phản ứng giữa HCl (axit clohydric) và Na₂CO₃ (natri cacbonat) là một phản ứng axit-bazơ đặc trưng, trong đó HCl tác dụng với Na₂CO₃ tạo thành muối, nước và khí CO₂.

---

Phương trình phản ứng

$$\text{Na₂CO₃}+2\text{HCl}\to 2\text{NaCl}+\text{H₂O}+\text{CO₂}\uparrow$$

---

Chi tiết phản ứng

1. Chất tham gia:

   • Na₂CO₃ (Natri cacbonat): Là muối của axit yếu (H₂CO₃), có tính kiềm nhẹ.
   • HCl (Axit clohydric): Là axit mạnh, phân ly hoàn toàn trong dung dịch nước.

2. Sản phẩm:

   • NaCl (Natri clorua): Muối tan trong nước.
   • H₂O (Nước): Sản phẩm trung hòa.
   • CO₂ (Carbon dioxide): Là khí, được giải phóng dưới dạng bong bóng.

---

Ứng dụng của phản ứng

1. Trong công nghiệp:

   • Sản xuất khí CO₂ phục vụ ngành thực phẩm và công nghiệp hóa chất.
   • Loại bỏ các chất có tính kiềm hoặc cacbonat trong các hệ thống sản xuất.

2. Trong đời sống:

   • Dùng để làm sạch các cặn bám do muối cacbonat (CaCO₃, MgCO₃) trong đồ gia dụng.
   • Điều chế khí CO₂ phục vụ thí nghiệm hóa học.

3. Trong phòng thí nghiệm:

   • Phản ứng này thường được sử dụng để minh họa sự giải phóng khí CO₂ từ muối cacbonat khi tác dụng với axit.

---

Bài tập liên quan

Bài tập 1: Tính thể tích khí CO₂ sinh ra

Cho 10,6 g Na₂CO₃ tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư. Tính thể tích khí CO₂ (ở điều kiện tiêu chuẩn).

Giải:

1. Phương trình phản ứng:

   $$\text{Na₂CO₃}+2\text{HCl}\to 2\text{NaCl}+\text{H₂O}+\text{CO₂}\uparrow$$

2. Số mol Na₂CO₃:

   $$\text{S}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ mol Na₂CO₃}=\frac{10.6}{106}=0.1\text{mol}$$

3. Tỷ lệ mol giữa Na₂CO₃ và CO₂ là 1:1. Số mol CO₂ sinh ra:

   $$\text{S}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ mol CO₂}=0.1\text{mol}$$

4. Thể tích khí CO₂ ở điều kiện tiêu chuẩn:

   $$V_{\text{CO₂}}=0.1\times 22.4=2.24\text{l}\acute{\text{ı}}\text{t}$$

Kết luận: Thể tích khí CO₂ sinh ra là 2.24 lít.

---

Bài tập 2: Tính khối lượng HCl cần dùng

Cho 5,3 g Na₂CO₃ tác dụng hoàn toàn với HCl. Tính khối lượng HCl cần dùng.

Giải:

1. Số mol Na₂CO₃:

   $$\text{S}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ mol Na₂CO₃}=\frac{5.3}{106}=0.05\text{mol}$$

2. Từ phương trình, tỷ lệ mol giữa HCl và Na₂CO₃ là 2:1. Số mol HCl cần dùng:

   $$\text{S}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ mol HCl}=0.05\times 2=0.1\text{mol}$$

3. Khối lượng HCl cần dùng:

   $$\text{Kh}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{i lượng HCl}=0.1\times 36.5=3.65\text{g}$$

Kết luận: Khối lượng HCl cần dùng là 3.65 g.

---

Bài tập 3: Tính khối lượng NaCl tạo thành

Cho 21,2 g Na₂CO₃ tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl. Tính khối lượng NaCl tạo thành.

Giải:

1. Số mol Na₂CO₃:

   $$\text{S}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ mol Na₂CO₃}=\frac{21.2}{106}=0.2\text{mol}$$

2. Từ phương trình, tỷ lệ mol giữa Na₂CO₃ và NaCl là 1:2. Số mol NaCl:

   $$\text{S}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{ mol NaCl}=0.2\times 2=0.4\text{mol}$$

3. Khối lượng NaCl:

   $$\text{Kh}\acute{\stackrel{ˆ}{\text{o}}}\text{i lượng NaCl}=0.4\times 58.5=23.4\text{g}$$

Kết luận: Khối lượng NaCl tạo thành là 23.4 g.

---

Lưu ý khi thực hiện phản ứng

1. An toàn:

   • Khí CO₂ sinh ra không độc nhưng cần thực hiện trong môi trường thông thoáng để tránh tích tụ khí.
   • Axit HCl là chất ăn mòn, cần đeo kính bảo hộ và găng tay khi thao tác.

2. Điều kiện phản ứng:

   • Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng mà không cần đun nóng.
   • Để phản ứng xảy ra nhanh, HCl thường được sử dụng ở dạng dung dịch đậm đặc hoặc dư.

---

Phản ứng giữa Na₂CO₃ và HCl là phản ứng hóa học cơ bản, minh họa sự trung hòa axit-bazơ kèm giải phóng khí, có ý nghĩa quan trọng trong hóa học lý thuyết và ứng dụng thực tế.