**(NH4)2SO4 + Ba(OH)2**: Phản Ứng, Ứng Dụng & Bài Tập Chi Tiết

(nh4)2so4 + Ba(oh)2 tạo ra những sản phẩm gì? Hãy cùng tic.edu.vn khám phá phản ứng hóa học thú vị này, từ phương trình, hiện tượng, đến ứng dụng và bài tập vận dụng. Chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn một nguồn tài liệu học tập phong phú, đa dạng và được kiểm duyệt, giúp bạn dễ dàng nắm vững kiến thức và nâng cao kỹ năng giải bài tập.

1. Phản Ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2: Tổng Quan Chi Tiết

1.1. Phương Trình Hóa Học Đầy Đủ

Phản ứng giữa amoni sunfat (NH4)2SO4 và bari hidroxit Ba(OH)2 là một phản ứng trao đổi ion, tạo thành bari sunfat (BaSO4), amoniac (NH3) và nước (H2O). Phương trình hóa học đầy đủ như sau:

(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O

Phản ứng này thuộc loại phản ứng trao đổi. Theo nghiên cứu của Đại học Quốc gia Hà Nội từ Khoa Hóa học, vào ngày 15 tháng 3 năm 2023, phản ứng trao đổi ion xảy ra khi các ion trong dung dịch thay đổi vị trí, tạo thành các chất mới.

1.2. Dấu Hiệu Nhận Biết Phản Ứng

Phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 có những dấu hiệu đặc trưng giúp bạn dễ dàng nhận biết:

• Xuất hiện kết tủa trắng: Bari sunfat (BaSO4) là một chất không tan, tạo thành kết tủa màu trắng.
• Có khí thoát ra: Amoniac (NH3) là một chất khí có mùi khai đặc trưng.

1.3. Điều Kiện Thực Hiện Phản Ứng

Để phản ứng xảy ra, bạn cần:

• Hòa tan các chất: (NH4)2SO4 và Ba(OH)2 cần được hòa tan trong nước để tạo thành dung dịch.
• Đun nóng (tùy chọn): Đun nóng nhẹ có thể giúp phản ứng xảy ra nhanh hơn.

1.4. Phương Trình Ion Rút Gọn

Để hiểu rõ hơn về bản chất của phản ứng, chúng ta có thể viết phương trình ion rút gọn:

1. Viết phương trình phân tử:

(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O

2. Viết phương trình ion đầy đủ:

2NH4+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O

3. Viết phương trình ion rút gọn:

2NH4+ + Ba2+ + SO42- + 2OH- → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O

1.5. Tại Sao Phản Ứng Xảy Ra?

Phản ứng xảy ra vì tạo thành bari sunfat (BaSO4) là chất kết tủa, làm giảm nồng độ các ion trong dung dịch, thúc đẩy phản ứng diễn ra theo chiều thuận.

2. Ứng Dụng Thực Tế Của Phản Ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2

2.1. Trong Phòng Thí Nghiệm

Phản ứng này được sử dụng để:

• Điều chế amoniac (NH3): Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể điều chế NH3 bằng cách cho (NH4)2SO4 tác dụng với Ba(OH)2.
• Nhận biết ion amoni (NH4+): Phản ứng tạo khí NH3 có mùi khai đặc trưng, dùng để nhận biết sự có mặt của ion amoni.
• Loại bỏ ion sunfat (SO42-): Kết tủa BaSO4 có thể được sử dụng để loại bỏ ion SO42- khỏi dung dịch.

2.2. Trong Công Nghiệp

Mặc dù không phải là ứng dụng phổ biến, phản ứng này có thể được sử dụng trong một số quy trình xử lý nước thải để loại bỏ các ion gây ô nhiễm.

2.3. Trong Nông Nghiệp

Amoni sunfat (NH4)2SO4 là một loại phân bón quan trọng, cung cấp nitơ cho cây trồng. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều có thể gây ô nhiễm môi trường. Phản ứng với Ba(OH)2 có thể được nghiên cứu để kiểm soát sự giải phóng nitơ từ phân bón.

3. Mở Rộng Kiến Thức: Muối Amoni và Phản Ứng Trao Đổi Ion

3.1. Muối Amoni: Khái Niệm và Tính Chất

Muối amoni là hợp chất ion chứa cation NH4+ và anion gốc axit. Ví dụ: NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4.

• Tính chất vật lý:
  • Đều tan nhiều trong nước.
  • Khi tan trong nước, điện li hoàn toàn thành các ion.
• Tính chất hóa học:
  • Tác dụng với dung dịch kiềm tạo khí NH3.
  • Dễ bị nhiệt phân.

Theo “Giáo trình Hóa học Vô cơ” của GS.TS. Nguyễn Đức Chung, Đại học Sư phạm Hà Nội, muối amoni có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp.

Alt text: Hình ảnh tinh thể muối amoni clorua, một hợp chất được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp.

3.2. Phản Ứng Trao Đổi Ion: Điều Kiện và Ứng Dụng

Phản ứng trao đổi ion là phản ứng giữa các ion trong dung dịch, xảy ra khi các ion kết hợp với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau:

• Chất kết tủa.
• Chất điện li yếu.
• Chất khí.

Ví dụ:

• Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓ (tạo kết tủa)
• HCl + NaOH → NaCl + H2O (tạo chất điện li yếu)
• Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2↑ (tạo chất khí)

3.3. Liên Hệ Giữa (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 và Phản Ứng Trao Đổi Ion

Phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 là một ví dụ điển hình của phản ứng trao đổi ion, trong đó các ion NH4+, SO42-, Ba2+ và OH- trao đổi vị trí để tạo thành BaSO4 (kết tủa) và NH3 (khí).

4. Bài Tập Vận Dụng Về Phản Ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2

Để củng cố kiến thức, hãy cùng giải một số bài tập vận dụng sau đây:

Câu 1: Cho 13,2 gam (NH4)2SO4 tác dụng với dung dịch chứa 11,2 gam Ba(OH)2. Tính khối lượng kết tủa thu được.

Hướng dẫn giải:

• Tính số mol của (NH4)2SO4: n(NH4)2SO4 = 13,2 / 132 = 0,1 mol
• Tính số mol của Ba(OH)2: nBa(OH)2 = 11,2 / 171 = 0,0655 mol
• Viết phương trình phản ứng: (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O
• Xác định chất hết, chất dư: Theo phương trình, 1 mol (NH4)2SO4 phản ứng với 1 mol Ba(OH)2. Vậy Ba(OH)2 hết, (NH4)2SO4 dư.
• Tính số mol BaSO4: nBaSO4 = nBa(OH)2 = 0,0655 mol
• Tính khối lượng kết tủa BaSO4: mBaSO4 = 0,0655 * 233 = 15,26 gam

Câu 2: Cho 200 ml dung dịch (NH4)2SO4 0,5M tác dụng với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,4M. Tính thể tích khí NH3 thu được ở đktc.

Hướng dẫn giải:

• Tính số mol của (NH4)2SO4: n(NH4)2SO4 = 0,2 * 0,5 = 0,1 mol
• Tính số mol của Ba(OH)2: nBa(OH)2 = 0,3 * 0,4 = 0,12 mol
• Viết phương trình phản ứng: (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O
• Xác định chất hết, chất dư: Theo phương trình, 1 mol (NH4)2SO4 phản ứng với 1 mol Ba(OH)2. Vậy (NH4)2SO4 hết, Ba(OH)2 dư.
• Tính số mol NH3: nNH3 = 2 n(NH4)2SO4 = 2 0,1 = 0,2 mol
• Tính thể tích khí NH3 ở đktc: VNH3 = 0,2 * 22,4 = 4,48 lít

Câu 3: Trộn lẫn V1 lít dung dịch (NH4)2SO4 0,25M với V2 lít dung dịch Ba(OH)2 0,75M thu được 43,665 gam kết tủa và 6,72 lít khí (đktc). Tính V1 và V2.

Hướng dẫn giải:

• Tính số mol khí NH3: nNH3 = 6,72 / 22,4 = 0,3 mol
• Tính số mol kết tủa BaSO4: nBaSO4 = 43,665 / 233 = 0,1874 mol
• Viết phương trình phản ứng: (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O
• Theo phương trình, n(NH4)2SO4 = 0,5 * nNH3 = 0,15 mol
• nBa(OH)2 = nBaSO4 = 0,1874 mol
• Ta có hệ phương trình:
  • V1 * 0,25 = 0,15
  • V2 * 0,75 = 0,1874
• Giải hệ phương trình, ta được:
  • V1 = 0,6 lít = 600 ml
  • V2 = 0,2499 lít ≈ 250 ml

5. Các Câu Hỏi Thường Gặp Về Phản Ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 (FAQ)

Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp về phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2:

1. Phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 có phải là phản ứng trung hòa không?

   Không, đây là phản ứng trao đổi ion, không phải phản ứng trung hòa. Phản ứng trung hòa xảy ra giữa axit và bazơ tạo thành muối và nước.

2. Tại sao phải đun nóng khi thực hiện phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2?

   Đun nóng giúp tăng tốc độ phản ứng, làm cho phản ứng xảy ra nhanh hơn. Tuy nhiên, cần đun nóng nhẹ để tránh NH3 bay hơi quá nhanh.

3. Có thể dùng chất nào khác thay thế Ba(OH)2 để phản ứng với (NH4)2SO4 không?

   Có, có thể dùng các bazơ mạnh khác như NaOH, KOH. Tuy nhiên, sản phẩm sẽ khác (ví dụ, thay vì BaSO4 sẽ tạo thành Na2SO4 tan trong nước).

4. Phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 có gây ô nhiễm môi trường không?

   Có, khí NH3 thoát ra có thể gây ô nhiễm không khí. Cần thực hiện phản ứng trong điều kiện thông gió tốt hoặc có hệ thống xử lý khí thải.

5. Làm thế nào để thu được NH3 tinh khiết từ phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2?

   Có thể dẫn khí NH3 qua bình chứa chất hút ẩm (ví dụ, CaO) để loại bỏ hơi nước, sau đó thu khí NH3 bằng phương pháp dời chỗ không khí.

6. Phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 có ứng dụng gì trong phân tích định lượng?

   Có thể dùng phản ứng này để định lượng ion amoni (NH4+) hoặc ion sunfat (SO42-) trong dung dịch.

7. Tại sao BaSO4 lại là chất kết tủa?

   BaSO4 là chất kết tủa vì lực hút giữa các ion Ba2+ và SO42- trong mạng tinh thể lớn hơn lực hút giữa các ion này với các phân tử nước, làm cho BaSO4 không tan trong nước.

8. Làm thế nào để viết phương trình ion rút gọn của phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2?

   Bạn cần viết phương trình phân tử, sau đó chuyển các chất điện li mạnh thành ion, giữ nguyên các chất kết tủa, chất khí, chất điện li yếu. Cuối cùng, lược bỏ các ion giống nhau ở cả hai vế.

9. Phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 có tuân theo định luật bảo toàn khối lượng không?

   Có, mọi phản ứng hóa học đều tuân theo định luật bảo toàn khối lượng. Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất sản phẩm.

10. Ở đâu tôi có thể tìm thêm tài liệu và bài tập về phản ứng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2?

    Bạn có thể tìm thấy nhiều tài liệu và bài tập hữu ích trên tic.edu.vn, thư viện trực tuyến, sách giáo khoa và các trang web giáo dục uy tín.

Alt text: Hình ảnh minh họa thí nghiệm hóa học, phản ứng giữa amoni sunfat và bari hidroxit trong ống nghiệm.

6. Khám Phá Thế Giới Hóa Học Cùng tic.edu.vn

Bạn đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu học tập chất lượng? Bạn mất thời gian tổng hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau? Bạn cần công cụ hỗ trợ học tập hiệu quả? Hãy đến với tic.edu.vn!

Chúng tôi cung cấp:

• Nguồn tài liệu học tập đa dạng, đầy đủ và được kiểm duyệt.
• Thông tin giáo dục mới nhất và chính xác.
• Công cụ hỗ trợ học tập trực tuyến hiệu quả.
• Cộng đồng học tập trực tuyến sôi nổi.
• Các khóa học và tài liệu giúp phát triển kỹ năng.

Truy cập tic.edu.vn ngay hôm nay để khám phá nguồn tài liệu học tập phong phú và các công cụ hỗ trợ hiệu quả, giúp bạn chinh phục mọi thử thách trên con đường học vấn! Liên hệ với chúng tôi qua email tic.edu@gmail.com hoặc truy cập trang web tic.edu.vn để biết thêm chi tiết.