BÀI 29. AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
A. AXIT CACBONIC (H2CO3)
1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí
Trong nước tự nhiên và nước mưa có hòa tan khí cacbonic, một phần khí CO2 tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit cacbonic, phần lớn vẫn tồn tại ở dạng phân tử CO2.
2. Tính chất hóa học
- H2CO3 là một axit yếu: Dung dịch H2CO3 làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ nhạt.
- H2CO3 là một axit không bền: H2CO3 tạo thành trong các phản ứng hóa học bị phân hủy ngay thành CO2 và H2O.
B. MUỐI CACBONAT
1. Phân loại
- Muối trung hòa: Không còn nguyên tố H trong thành phần gốc axit.
Thí dụ: Na2CO3, CaCO3,…
- Muối axit: Có nguyên tố H trong thành phần gốc axit.
Thí dụ: NaHCO3, Ca(HCO3)2, ...
2. Tính chất
a) Tính tan:
+ Đa số muối cacbonat không tan trong nước, trừ một số muối cacbonat của kim loại kiềm như Na2CO3, K2CO3...
+ Hầu hết muối hiđrocacbonat tan trong nước như Ca(HCO3)2,...
b) Tính chất hóa học
– Tác dụng với axit mạnh (HCl, HNO3, H2SO4,…)
NaHCO3 + HCl ® NaCl + CO2 + H2O
– Tác dụng với dung dịch bazơ
K2CO3 + Ca(OH)2 ® 2KOH + CaCO3¯
– Tác dụng với dung dịch muối
Na2CO3 + CaCl2 ® 2NaCl + CaCO3
– Bị nhiệt phân hủy
CaCO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) CaO + CO2
Chú ý: Các muối Na2CO3, K,CO3,… không bị nhiệt phân.
3. Ứng dụng
- CaCO3 là thành phần chính của đá vôi, được dùng để sản xuất vôi, xi măng,…
- Na2CO3 được dùng để nấu xà phòng, sản xuất thủy tinh,…
- NaHCO3 được dùng làm dược phẩm, hóa chất trong bình cứu hỏa,...
C. CHU TRÌNH CACBON TRONG TỰ NHIÊN
Trong tự nhiên luôn có sự chuyển hóa cacbon tự dạng này sang dạng khác. Sự chuyển hóa này diễn ra thường xuyên, liên tục và tạo thành chu trình khép kín.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
1. Phương pháp giải bài tập tìm cặp chất phản ứng với nhau
- Học sinh cần ghi nhớ tính chất hóa học của các chất, cách điều chế các chất để xem phản ứng có xảy ra hay không.
- Lưu ý: Với phản ứng trao đổi (phản ứng giữa axit, bazơ, muối), điều kiện để xảy ra phản ứng là:
+ Chất tham gia phản ứng tan (trừ phản ứng có sự tham gia của axit mạnh).
+ Sản phẩm có chất kết tủa (chất không tan) hoặc có chất khí.
2. Phương pháp giải bài tập tính theo phương trình phản ứng
+ Bước 1: Tính mol chất đề bài cung cấp.
+ Bước 2: Viết phương trình phản ứng xảy ra.
+ Bước 3: Dựa vào mol chất đề bài cung cấp, sử dụng cách tính theo phương trình phản ứng để tính lượng chất đề bài yêu cầu.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 91 SGK Hoá học 9):
Hãy lấy ví dụ chứng tỏ rằng H2CO3 là axit yếu hơn HCl và là axit không bền.
Hướng dẫn giải:
Phản ứng chứng tỏ rằng H2CO3 là axit yếu hơn HCl:
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2CO3
H2CO3 là axit không bền, bị phân hủy ngay cho CO2 và H2O:
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O
Bài 2 (trang 91 SGK Hoá học 9):
Dựa vào tính chất hóa học của muối cacbonat, hãy nêu tính chất của muối MgCO3 và viết các phương trình hóa học minh họa.
Hướng dẫn giải:
MgCO3 có tính chất của muối cacbonat:
– Tác dụng với dung dịch axit
MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 ↑ + H2O
– MgCO3 không tan trong nước, không tác dụng với dung dịch muối và dung dịch bazơ.
– Dễ bị phân hủy: MgCO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) MgO + CO2
Bài 3 (trang 91 SGK Hoá học 9):
Viết các phương trình hóa học biểu diễn chuyển đổi hóa sau:
C ® CO2 ® CaCO3 ® CO2
Hướng dẫn giải:
Các phương trình hóa học:
(1) C + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) CO2
(2) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
(3) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Bài 4 (trang 91 SGK Hoá học 9):
Hãy cho biết trong các cặp chất sau đây, cặp nào có thể tác dụng với nhau.
a) H2SO4 và KHCO3
b) K2CO3 và NaCl
c) MgCO3 và HCl
d) CaCl2 và Na2CO3
e) Ba(OH)2 và K2CO3
Giải thích và viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Những cặp chất tác dụng với nhau:
a) H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2CO2 ↑ + 2H2O
c) MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 ↑ + H2O
d) CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + 2NaCl
e) Ba(OH)2 + K2CO3 → BaCO3 ↓ + 2KOH
Cặp chất không tác dụng với nhau: b).
Các cặp chất phản ứng với nhau do thỏa mãn các điều kiện của phản ứng trao đổi:
- Chất tham gia phản ứng tan (trừ phản ứng có sự tham gia của axit mạnh).
- Sản phẩm có chất kết tủa (chất không tan) hoặc có chất khí.
Bài 5 (trang 91 SGK Hoá học 9):
Hãy tính thể tích khí CO2 (đktc) tạo thành để dập tắt đám cháy nếu trong bình chữa cháy có dung dịch chứa 980g H2SO4 tác dụng hết với dung dịch NaHCO3.
Hướng dẫn giải:
n H2SO4 = 980 : 98 = 10 mol.
2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2 ↑ + 2H2O
Theo pt: nCO2 = 2.nH2SO4 = 10.2 = 20 mol.
VCO2 = n. 22,4 = 20 . 22,4 = 448 lít.
Gợi ý giải bài tập hóa 9 bài Axit cacbonic và muối cacbonat, lý thuyết trọng tâm, giải bài tập sách giáo khoa do đội ngũ giáo viên ican trực tiếp biên soạn.