Phản ứng giữa natri hydroxit (NaOH) và axit sulfuric (H2SO4) là một phản ứng trung hòa điển hình giữa một bazơ và một axit. Sản phẩm của phản ứng này là muối natri sulfat (Na2SO4) và nước (H2O). Tuy nhiên, để đảm bảo phương trình hóa học tuân thủ định luật bảo toàn khối lượng, chúng ta cần cân bằng nó.
Để cân bằng phương trình phản ứng NaOH + H2SO4, chúng ta cần đảm bảo số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở cả hai vế của phương trình là như nhau. Dưới đây là bảng thống kê số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trước khi cân bằng:
| Nguyên tố | Số lượng nguyên tử ở vế trái (LHS) | Số lượng nguyên tử ở vế phải (RHS) |
|---|---|---|
| Na (Natri) | 1 | 2 |
| O (Oxy) | 1 (trong NaOH) + 4 (trong H2SO4) = 5 | 4 (trong Na2SO4) + 1 = 5 |
| H (Hydro) | 1 (trong NaOH) + 2 (trong H2SO4) = 3 | 2 |
| S (Lưu huỳnh) | 1 | 1 |
Chúng ta thấy rằng natri và hydro không cân bằng.
Bước đầu tiên để cân bằng là điều chỉnh hệ số của H2O để cân bằng số lượng nguyên tử hydro.
NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Lúc này, bảng thống kê sẽ là:
| Nguyên tố | Số lượng nguyên tử ở vế trái (LHS) | Số lượng nguyên tử ở vế phải (RHS) |
|---|---|---|
| Na (Natri) | 1 | 2 |
| O (Oxy) | 1 (trong NaOH) + 4 (trong H2SO4) = 5 | 4 (trong Na2SO4) + 2 = 6 |
| H (Hydro) | 1 (trong NaOH) + 2 (trong H2SO4) = 3 | 4 |
| S (Lưu huỳnh) | 1 | 1 |
Tiếp theo, chúng ta điều chỉnh hệ số của NaOH để cân bằng số lượng nguyên tử natri và oxy.
Alt text: Hình ảnh minh họa thí nghiệm chuẩn độ axit-bazơ, thể hiện dung dịch NaOH đang được thêm từ từ vào dung dịch H2SO4 để trung hòa, giúp hình dung trực quan quá trình phản ứng.
Bằng cách nhân NaOH với 2, ta có phương trình:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Bảng thống kê cuối cùng:
| Nguyên tố | Số lượng nguyên tử ở vế trái (LHS) | Số lượng nguyên tử ở vế phải (RHS) |
|---|---|---|
| Na (Natri) | 2 | 2 |
| O (Oxy) | 2 (trong NaOH) + 4 (trong H2SO4) = 6 | 4 (trong Na2SO4) + 2 = 6 |
| H (Hydro) | 2 (trong NaOH) + 2 (trong H2SO4) = 4 | 4 |
| S (Lưu huỳnh) | 1 | 1 |
Như vậy, phương trình hóa học đã được cân bằng.
Kết luận:
Phương trình hóa học cân bằng cho phản ứng giữa natri hydroxit và axit sulfuric là:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Phản ứng này tạo ra muối natri sulfat và nước, thể hiện quá trình trung hòa axit-bazơ hoàn chỉnh.
Alt text: Sơ đồ phản ứng hóa học giữa NaOH và H2SO4, minh họa trực quan sự hình thành Na2SO4 (muối natri sulfat) và H2O (nước) sau phản ứng trung hòa, với các ion được biểu diễn rõ ràng.
