Phản ứng giữa bari sunfit (BaSO3) và axit sunfuric (H2SO4) là một phản ứng hóa học quan trọng, thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm và có nhiều ứng dụng thực tế. Phương trình phản ứng như sau:
BaSO3 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + SO2 ↑ + H2O
Phản ứng này tạo ra bari sunfat (BaSO4), một chất kết tủa màu trắng, và khí sunfurơ (SO2), một chất khí có mùi hắc đặc trưng. Nước (H2O) cũng là một sản phẩm của phản ứng.
Điều kiện phản ứng:
Phản ứng xảy ra ở điều kiện thường, không yêu cầu điều kiện đặc biệt nào.
Cách thực hiện phản ứng:
Phản ứng được thực hiện bằng cách cho bari sunfit (BaSO3) tác dụng với dung dịch axit sunfuric (H2SO4).
Hiện tượng nhận biết phản ứng:
- Xuất hiện kết tủa trắng của bari sunfat (BaSO4).
- Có khí sunfurơ (SO2) thoát ra, có mùi hắc đặc trưng.
Cơ chế phản ứng BaSO3 và H2SO4
Phản ứng giữa BaSO3 và H2SO4 là một phản ứng trao đổi ion. Axit sunfuric (H2SO4) cung cấp các ion H+ cho BaSO3. Các ion H+ này kết hợp với ion SO3^2- từ BaSO3 để tạo thành axit sunfurơ (H2SO3), một axit yếu không bền. Axit sunfurơ sau đó phân hủy thành khí SO2 và nước. Đồng thời, ion Ba^2+ từ BaSO3 kết hợp với ion SO4^2- từ H2SO4 để tạo thành BaSO4 kết tủa.
BaSO3 (r) + 2H+ (aq) → Ba2+ (aq) + H2SO3 (aq)
H2SO3 (aq) → H2O (l) + SO2 (g)
Ba2+ (aq) + SO42- (aq) → BaSO4 (r)
Ứng dụng của phản ứng BaSO3 + H2SO4
Phản ứng này có một số ứng dụng quan trọng trong hóa học và công nghiệp:
- Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm: Phản ứng này là một phương pháp thuận tiện để điều chế khí SO2 trong phòng thí nghiệm. SO2 là một chất khí quan trọng được sử dụng trong nhiều quá trình hóa học.
- Nhận biết ion sunfit (SO3^2-): Sự hình thành kết tủa trắng BaSO4 và khí SO2 có mùi hắc là một dấu hiệu nhận biết ion sunfit trong dung dịch.
- Trong phân tích hóa học: Phản ứng này có thể được sử dụng trong các phương pháp phân tích định lượng để xác định hàm lượng sunfit trong mẫu.
Các phản ứng tương tự
Tương tự như BaSO3, các muối sunfit khác như Na2SO3, K2SO3, CaSO3… cũng có phản ứng với H2SO4 tạo khí SO2.
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O
K2SO3 + H2SO4 → K2SO4 + SO2 + H2O
CaSO3 + H2SO4 → CaSO4 + SO2 + H2O
Bài tập vận dụng
Ví dụ 1: Cho 10 gam BaSO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư. Tính thể tích khí SO2 thu được ở điều kiện tiêu chuẩn.
Giải:
Số mol BaSO3 = 10/217 = 0.046 mol
Theo phương trình phản ứng: nSO2 = nBaSO3 = 0.046 mol
Thể tích SO2 = 0.046 * 22.4 = 1.03 lít
Ví dụ 2: Nhận biết các chất rắn sau: BaSO3, BaSO4, NaCl.
Giải:
- Hòa tan các chất rắn vào nước. NaCl tan trong nước, BaSO3 và BaSO4 không tan.
- Cho dung dịch H2SO4 loãng vào hai chất rắn không tan. BaSO3 phản ứng tạo khí SO2 và kết tủa BaSO4. BaSO4 không phản ứng.
Hy vọng bài viết này cung cấp cho bạn thông tin chi tiết và hữu ích về phản ứng giữa BaSO3 và H2SO4.