1. Tính chất hoá học của NaOH và AlCl3
1.1. Tính chất hoá học của NaOH
NaOH có tên gọi hóa học là Natri hiroxit hay Hidroxit Natri (Natri hydroxide hay Hydroxide natri) là một hợp chất vô cơ của Natri. Natri hidroxit tạo thành dung dịch bazo mạnh khi hòa tan trong dung môi như nước. Hợp chất được liên kết giữa Na+ và OH- có tính kiềm. Dung dịch NaOH có tính nhờn, làm bục vải, giấy và ăn mòn da, vì thế NaOH hay thường được gọi với cái tên xút, xút ăn da. Natri hydroxide tinh khiết là chất rắn không màu ở dạng viên, vảy hoặc hạt hoặc ở dạng dung dịch bão hòa 50%.
Natri hydroxide rất dễ hấp thụ CO2 trong không khí vì vậy nó thường được bảo quản ở trong bình có nắp kín. Nó hòa tan mãnh liệt với nước và giải phóng một lượng nhiệt lớn. Nó cũng hòa tan trong etanol, metanol, ete và các dung môi không phân cực, và để lại màu vàng trên giấy và sợi. (Theo Wikipedia) NaOH còn là một trong các hóa chất xử lý nước hồ bơi hiệu quả cao, sản phẩm có tên là Caustic Soda Flakes (99% NaOH).
- Tính chất vật lý của NaOH: Natri hydroxit tinh khiết là chất rắn có màu trắng ở dạng viên, vảy, hạt hoặc dung dịch bão hòa 50%. Là chất rắn không màu, hút ẩm mạnh Tan nhiều trong nước, tỏa nhiệt nhiều. Khối lượng riêng: 2,1 g/cm³, rắn Điểm nóng chảy: 318 °C (591 K; 604 °F) Điểm sôi: 1.390 °C (1.660 K; 2.530 °F) Độ hòa tan trong nước: 111 g/100 mL (20 ℃) Độ bazơ (pKb): -2,43.
- Tính chất hoá học của NaOH: NaOH Là một bazơ mạnh nó sẽ làm quỳ tím chuyển màu xanh, còn dung dịch phenolphtalein thành màu hồng. Một số phản ứng đặc trưng của Natri Hidroxit được liệt kê ngay dưới đây:
+ Phản ứng với axit tạo thành muối + nước:
NaOHdd + HCldd→ NaCldd + H2O
+ Phản ứng với oxit axit:
SO2, CO2… 2 NaOH + SO2→ Na2SO3 + H2O
NaOH + SO2→ NaHSO3
+ Phản ứng với axit hữu cơ tạo thành muối và thủy phân este, peptit: NaOH
+ Phản ứng với axit hữu cơ tạo muối và peptit Phản ứng với muối tạo bazo mới + muối mới (điều kiện: sau phản ứng phải tạo thành chất kết tủa hoặc bay hơi):
2 NaOH + CuCl2→ 2NaCl + Cu(OH)2↓
+ Tác dụng với kim loại lưỡng tính:
2 NaOH + 2Al + 2H2O→ 2NaAlO2 + 3H2↑
2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2↑
+ Tác dụng với hợp chất lưỡng tính:
NaOH + Al(OH)3 → NaAl(OH)4
2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O
1.2. Tính chất hoá học của AlCl3
AlCl3: clorua nhôm hoặc nhôm trichloride (AlCl3) là một muối nhị phân được hình thành bởi nhôm và clo. Đôi khi nó xuất hiện dưới dạng bột màu vàng vì nó có tạp chất do sự hiện diện của clorua sắt (III). Nó có được bằng cách kết hợp các yếu tố của nó. Nhôm, có ba electron ở mức năng lượng cuối cùng (họ IIIA), có xu hướng tạo ra chúng do tính chất kim loại của nó. Clo có bảy electron ở mức năng lượng cuối cùng (họ VIIA) có xu hướng thu được chúng để hoàn thành octet của nó.
- Tính chất vật lý: Là hợp chất có màu trắng, tan được trong nước, nhiệt độ nóng cháy và nhiệt độ sôi thấp. Nhận biết: Cho dung dịch nhôm clorua tác dụng với dung dịch AgNO3, thấy xuất hiện kết tủa trắng: AlCl3 + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3
- Tính chất hoá học: Mang tính chất đầy đủ của một muối:
+ Tác dụng với dung dịch bazo: AlCl3 + NaOH(vừa đủ) → NaCl + Al(OH)3
+ Tác dụng với dung dịch muối khác: AlCl3 + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3
+ Phản ứng với kim loại mạnh hơn: 3Mg + 2AlCl3 → 3MgCl2 + 2Al
2. Hiện tưởng xảy ra khi nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3
- Phương tình hoá học biểu thị:
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
- Nếu dùng dư NaOH thì: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
- Cách tiến hành phản ứng cho NaOH tác dụng với AlCl3 dư: Nhỏ từ từ đến dư AlCl3 vào ống nghiệm chứa sẵn 1 – 2 ml dung dịch NaOH.
- Hiện tượng phản ứng cho NaOH tác dụng với AlCl3 dư - Xuất hiện kết tủa keo trắng.
- Phương trình ion thu gọn của phản ứng cho NaOH tác dụng với AlCl3 dư:
+ Bước 1: Viết phương trình phân tử: 3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3NaCl
+ Bước 2: Chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion; các chất kết tủa, chất khí, chất điện li yếu để nguyên dưới dạng phân tử ta được phương trình ion đầy đủ: 3Na+ + 3OH- + Al3+ + 3Cl- → Al(OH)3↓ + 3Na+ + 3Cl-
+ Bước 3: Lược bỏ đi các ion giống nhau ở hai vế ta được phương trình ion rút gọn: 3OH- + Al3+ → Al(OH)3↓
- Hiện tượng khi cho từ từ NaOH vào dung dịch AlCl3: thấy xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan ra ta thu được dung dịch trong suốt:
3NaOH + AlCl3 ----> 3 NaCl + Al(OH) 3 kết tủa
NaOH dư + Al(OH)3 ------> NaAlO2 + 2H2O
3. Bài tập ôn tập liên quan đến NaOH và AlCl3
Câu 1: Cho 100 ml dung dịch AlCl3 0,15M vào 250 ml dung dịch NaOH 0,2M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 1,56
B. 0,78
C. 1,17
D. 1,30
Hướng dẫn giải
Đáp án B
n A l C l 3 = 0,015 m o l → n A l 3 + = 0,015 m o l
n N a O H = 0,05 m o l → n O H − = 0,05 m o l
Phương trình hóa học: A l 3 + + 3 O H − → A l 0,015 → 0,045 → 0,015
Sau phản ứng, OH- dư: 0,05 – 0,045 = 0,005 mol A l + O H − → A l O − 2 + 2 H 2 O 0,005 ← 0,005 Sau phản ứng: n A l ( O H ) 3 = 0,015 − 0,005 = 0,01 m o l
→ mkết tủa = 0,01.78 = 0,78 gam
Câu 2: Cho từ từ đến hết 100 ml dung dịch NaOH 1,5M vào 50 ml dung dịch AlCl3 1,5M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 12,4.
B. 7,8.
C. 15,6.
D. 3,9.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
n N a O H = 0,15 m o l → n O H − = 0,15 m o l
n A l C l 3 = 0,075 m o l → n A l 3 + = 0,075 m o l
Xét tỉ lệ n O H − n A l 3 + = 2 < 3
Khi đó n A l ( O H ) 3 = n O H − 3 = 0,15 3 = 0,05 m o l
→ m = m A l ( O H ) 3 = 0,05.78 = 3,9 g a m
Câu 3: Cho 200 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 0,6M và NaAlO2 1M, phản ứng xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 7,80.
B. 3,90.
C. 3,12.
D. 1,56.
Hướng dẫn giải
Đáp án D
n H C l = 0,4 m o l → n H + = 0,4 m o l
n N a O H = 0,06 m o l → n O H − = 0,06 m o l
n N a A l O 2 = 0,1 m o l → n A l O − 2 = 0,1 m o l
Phương trình hóa học:
O H − + H + → H 2 O 0,06 → 0,06
A l O − 2 + H + + H 2 O → A l 0,1 → 0,1 → 0,1
A l + 3 H + → A l 3 + + 3 H 2 O 0,08 ← 0,24
Ta có: n A l ( O H ) 3 d u = 0,1 − 0,08 = 0,02 m o l
→ m A l ( O H ) 3 d u = 0,02.78 = 1,56 g a m
Câu 4: Cho 100 ml dung dịch HCl 0,5M vào 100 ml dung dịch NaAlO2 1M, phản ứng xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 3,90
B.7,80.
C. 5,85.
D. 4,68.
Hướng dẫn giải
Đáp án A
n H C l = 0,05 m o l → n H + = 0,05 m o l
n N a A l O 2 = 0,1 m o l → n A l O − 2 = 0,1 m o l
Ta thấy n H + < n A l O − 2 nên khi đó n A l ( O H ) 3 = n H + = 0,05 m o l → m = m A l ( O H ) 3 = 0,05.78 = 3,9 g a m
Câu 5:Dùng hóa chất nào sau đây để phân biệt Zn(NO3)2 và Al(NO3)3 ?
A.Dung dịch NaOH
B.Dung dịch Ba(OH)2
C.Dung dịch NH3D.Dung dịch nước vôi trong
Hướng dẫn giải
Đáp án C
Khi cho NH3 vào 2 dung dịch cả 2 dung dịch đều xuất hiện kết tủa hiđroxit, nhưng Zn(OH)2 tạo thành có khả năng tạo phức với NH3 nên kết tủa lại tan, còn với Al(OH)3 không tan trong NH3
Al(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4NO3
Zn(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + 2NH4NO3
Dung dịch amoniac có khả năng hòa tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại (Ag, Cu, Zn), tạo thành các dung dịch phức chất.
Xin mời bạn đọc tham khảo thêm bài viết có liên quan của chúng tôi: Khí metan là gì? Phản ứng hoá học đặc trưng của metan là?
