Phản ứng giữa NaOH (Natri hydroxit) và CuSO4 (Đồng(II) sunfat) là một phản ứng hóa học quan trọng, thường được sử dụng trong các thí nghiệm hóa học để minh họa các khái niệm về phản ứng trao đổi và kết tủa. Dưới đây là thông tin chi tiết về phản ứng này, bao gồm phương trình hóa học, hiện tượng quan sát được, điều kiện phản ứng và các ví dụ minh họa.
Phương trình hóa học của phản ứng NaOH + CuSO4
Phương trình hóa học đầy đủ và cân bằng cho phản ứng giữa NaOH và CuSO4 là:
2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Trong đó:
- NaOH là Natri hydroxit (dung dịch bazơ)
- CuSO4 là Đồng(II) sunfat (dung dịch muối)
- Cu(OH)2 là Đồng(II) hydroxit (kết tủa)
- Na2SO4 là Natri sunfat (dung dịch muối)
Hiện tượng NaOH + CuSO4
Khi nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO4, ta sẽ quan sát được các hiện tượng sau:
- Ban đầu: Dung dịch CuSO4 có màu xanh lam đặc trưng.
- Khi thêm NaOH: Xuất hiện kết tủa màu xanh lơ (xanh da trời) của Cu(OH)2. Kết tủa này không tan khi thêm dư NaOH.
- Sau phản ứng: Kết tủa xanh lơ lắng xuống đáy ống nghiệm, dung dịch trở nên trong suốt hơn do CuSO4 đã phản ứng hết, thay vào đó là dung dịch Na2SO4.
Điều kiện phản ứng
Phản ứng giữa NaOH và CuSO4 xảy ra ở điều kiện thường (nhiệt độ phòng). Không cần đun nóng hay sử dụng bất kỳ chất xúc tác nào.
Cách thực hiện phản ứng:
- Chuẩn bị dung dịch CuSO4 (ví dụ, hòa tan CuSO4.5H2O vào nước).
- Chuẩn bị dung dịch NaOH.
- Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO4 và quan sát hiện tượng.
Ứng dụng của phản ứng NaOH + CuSO4
Phản ứng này thường được sử dụng trong các thí nghiệm hóa học ở trường học và phòng thí nghiệm để minh họa các khái niệm sau:
- Phản ứng trao đổi: Phản ứng giữa hai muối trong dung dịch tạo thành hai muối mới, hoặc một muối và một chất kết tủa.
- Phản ứng tạo kết tủa: Phản ứng tạo ra một chất không tan trong dung dịch (kết tủa).
- Tính chất của bazơ và muối: NaOH là một bazơ mạnh, có khả năng phản ứng với muối của kim loại để tạo thành hydroxit kim loại không tan.
Ví dụ minh họa và bài tập
Ví dụ 1: Cho 100 ml dung dịch CuSO4 0.1M phản ứng với 50 ml dung dịch NaOH 0.2M. Tính khối lượng kết tủa tạo thành.
- Giải:
- Số mol CuSO4 = 0.1 x 0.1 = 0.01 mol
- Số mol NaOH = 0.05 x 0.2 = 0.01 mol
- Theo phương trình phản ứng, 2 mol NaOH phản ứng với 1 mol CuSO4. Vậy, NaOH hết và CuSO4 dư.
- Số mol Cu(OH)2 tạo thành = 1/2 số mol NaOH = 0.005 mol
- Khối lượng Cu(OH)2 = 0.005 x 98 = 0.49 gam
Ví dụ 2: Hiện tượng gì xảy ra khi cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO4 đến dư?
- Trả lời: Ban đầu, kết tủa xanh lơ Cu(OH)2 tạo thành. Khi NaOH dư, kết tủa này không tan.
Bài tập: Cho 200 ml dung dịch NaOH 1M tác dụng với 150 ml dung dịch CuSO4 0.8M. Tính nồng độ mol của các chất sau phản ứng (coi thể tích dung dịch không thay đổi).
Lưu ý quan trọng
- NaOH là một chất ăn mòn. Khi làm thí nghiệm, cần đeo kính bảo hộ và găng tay để tránh tiếp xúc trực tiếp với da và mắt.
- Cu(OH)2 là một chất kết tủa. Cần xử lý chất thải đúng cách sau khi thí nghiệm kết thúc.
Hy vọng bài viết này cung cấp đầy đủ thông tin về phản ứng giữa NaOH và CuSO4, giúp bạn hiểu rõ về hiện tượng, phương trình và ứng dụng của phản ứng này.
