Phản ứng tạo thành chất kết tủa Thí nghiệm: Nhỏ dung dịch natri sunfat (Na2SO4) vào ống nghiệm đựng dung dịch bari clorua (BaCl2) thấy kết tủa trắng của BaSO4 xuất hiện: Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓ (1)
Giải thích: Na2SO4 và BaCl2 đều dễ tan và phân ly mạnh trong nước:
Na2SO4 → 2Na+ + (SO^{2-}_4)
Trong số bốn ion được phân li ra chỉ có các ion Ba2+ và (SO^{2-}_4) kết hợp được với nhau tạo thành chất kết tủa là BaSO4 (Hình 1.6) nên thực chất phản ứng trong dung dịch là: Ba2+ + (SO^{2-}_4) → BaSO4↓ (2)
Phương trình (2) được gọi là phương trình ion rút gọn của phản ứng (1).
Phương trình ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li.
+) Phản ứng tạo thành chất khí Thí nghiệm: Rót dung dịch HCl vào cốc đựng dung dịch Na2CO3 ta thấy có khí thoát ra: 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2↑ + H2O
Giải thích: HCl và Na2CO3 đều dễ tan và phân li mạnh:
Các ion H+ và (CO^{2-}_3 ) trong dung dịch kết hợp với nhau tạo thành axit yếu là H2CO3. Axit này không bền bị phân hủy ra CO2 và H2O:
Phương trình ion rút gọn:
2H+ + (CO^{2-}_3 ) → CO2↑ + H2O
Phản ứng giữa muối cacbonat và dung dịch axit rất dễ xảy ra, vì vừa tạo thành chất điện li rất yếu là H2O, vừa tạo ra chất khí CO2 tách khỏi môi trường phản ứng. Chẳng hạn, các muối cacbonat ít tan trong nước, nhưng dễ tan trong các dung dịch axit. Thí dụ, đá vôi (CaCO3) rất dễ tan trong dung dịch HCl
Phương trình ion rút gọn:
CaCO3(r) + 2H+ → Ca2++ CO2↑ + H2O
Kết luận: * .Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion. * .Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau: + Chất kết tủa. + Chất điện li yếu. + Chất khí.
Phản ứng thủy phân của muối :
+) Khái niệm sự thủy phân của muối
Nước nguyên chất có pH=7,0 nhưng nhiều muối khi tan trong nước làm cho pH biến đổi, điều đó chứng tỏ muối đã tham gia phản ứng trao đổi ion với nước làm cho nồng độ H+ trong nước biến đổi. Phản ứng trao đổi ion giữa muối và nước là phản ứng thủy phân của muối.
Thí dụ 1: Khi xác định pH của dung dịch CH3COONa trong nước, ta thấy pH > 7,0. Điều này được giải thích như sau: CH3COONa hòa tan trong nước phân li ra ion theo phương trình:
CH3COONa → Na+ + CH3COO−
.Anion CH3COO− phản ứng với H2O tạo ra chất điện li yếu CH3COOH. Phương trình ion rút gọn:
Các anion OH− được giải phóng, nên môi trường có pH > 7,0. Sản phẩm phản ứng là axit (CH3COOH) và bazơ (OH−), do đó có phản ứng ngược lại. Cation Na+ trong muối CH3COONa là cation của bazơ mạnh (NaOH), nên không phản ứng với nước. Thí dụ 2: pH của dung dịch Fe(NO3)3 nhỏ hơn 7,0 vì cation Fe3+ được tạo ra do sự điện li của Fe(NO3)3 tác dụng với H2O tạo thành chất điện li yếu là Fe(OH)2+ và giải phóng các ion H+: