Phản ứng giữa natri (Na) và axit sunfuric đặc (H2SO4) là một phản ứng hóa học thú vị và quan trọng, thuộc loại phản ứng oxi hóa khử. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về phản ứng này, bao gồm điều kiện, cách thực hiện, hiện tượng nhận biết, và các ví dụ minh họa có lời giải.
Na + H2SO4 Đặc: Phương Trình và Điều Kiện
Phương trình hóa học tổng quát cho phản ứng giữa Na và H2SO4 đặc có thể diễn ra theo nhiều hướng, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng (đặc/loãng, nhiệt độ). Tuy nhiên, bài viết này sẽ tập trung vào trường hợp tạo ra Na2SO4.
Phương trình phản ứng (tạo Na2SO4):
2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2
Điều kiện phản ứng:
- Phản ứng xảy ra ngay ở điều kiện thường. Tuy nhiên, khi sử dụng H2SO4 đặc, phản ứng có thể diễn ra mãnh liệt hơn và tạo ra các sản phẩm phụ khác (SO2, S).
Cách thực hiện phản ứng:
- Chuẩn bị một lượng nhỏ natri kim loại.
- Cẩn thận nhỏ từ từ axit sunfuric đặc vào natri. (Lưu ý: Axit đặc cần được xử lý cẩn thận trong phòng thí nghiệm.)
Hiện tượng nhận biết phản ứng:
- Natri tan dần trong axit sunfuric.
- Có khí thoát ra (khí này có thể là H2, SO2 hoặc hỗn hợp tùy thuộc vào điều kiện).
- Phản ứng tỏa nhiệt mạnh.
Ví Dụ Minh Họa và Bài Tập
Để hiểu rõ hơn về phản ứng giữa Na và H2SO4 đặc, hãy xem xét các ví dụ sau:
Ví dụ 1: Cho 4.6 g Na tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng dư, thu được m g muối. Tính giá trị của m.
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng: 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2
Số mol Na: nNa = 4.6/23 = 0.2 mol
Theo phương trình, nNa2SO4 = 1/2 * nNa = 0.1 mol
Khối lượng Na2SO4: mNa2SO4 = 0.1 * 142 = 14.2 g
Đáp số: 14.2 g
Ví dụ 2: Cho 2.3 g kim loại kiềm M tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng dư, thu được 1.12 lít khí H2 (đktc). Xác định kim loại M.
Hướng dẫn giải:
Số mol H2: nH2 = 1.12/22.4 = 0.05 mol
Phương trình phản ứng: 2M + H2SO4 → M2SO4 + H2
Số mol M: nM = 2 * nH2 = 0.1 mol
Nguyên tử khối của M: MM = 2.3/0.1 = 23 g/mol
Vậy kim loại M là Natri (Na).
Đáp số: Na
Ví dụ 3: Cho một lượng nhỏ natri vào dung dịch H2SO4 đặc, nguội. Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra?
A. Natri tan hoàn toàn, không có khí thoát ra.
B. Natri tan hoàn toàn, có khí mùi hắc thoát ra.
C. Natri tan hoàn toàn, có khí không màu, không mùi thoát ra.
D. Natri không tan.
Hướng dẫn giải:
Ở điều kiện thường, natri phản ứng với H2SO4 tạo ra Na2SO4 và H2. Do H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh, có thể xảy ra phản ứng tạo SO2 nếu H2SO4 dư và đun nóng.
Đáp số: C
Lưu Ý Quan Trọng Khi Thực Hiện Phản Ứng
- Axit sunfuric đặc là một chất ăn mòn mạnh. Cần sử dụng đồ bảo hộ phù hợp (kính bảo hộ, găng tay) khi làm thí nghiệm.
- Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, có thể gây bắn axit. Thực hiện phản ứng trong tủ hút hoặc nơi thông thoáng.
- Khi sử dụng H2SO4 đặc, có thể tạo ra SO2, một khí độc hại. Cần đảm bảo thông gió tốt.
Hy vọng bài viết này cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan và chi tiết về phản ứng giữa Na và H2SO4 đặc. Việc hiểu rõ các điều kiện và hiện tượng của phản ứng sẽ giúp bạn học tốt môn Hóa học.
