Khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 (amoniac) vào dung dịch FeCl3 (sắt(III) clorua), ta sẽ quan sát được một hiện tượng đặc trưng, đó là sự hình thành kết tủa màu nâu đỏ. Để hiểu rõ bản chất của hiện tượng này, chúng ta sẽ đi sâu vào phản ứng hóa học xảy ra và các yếu tố ảnh hưởng.
Phản ứng hóa học xảy ra như sau:
FeCl3 + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3↓ + 3NH4Cl
Trong phản ứng này, NH3 đóng vai trò là một bazơ yếu. Khi NH3 hòa tan trong nước, nó tạo thành NH4OH (amoni hydroxit), một bazơ yếu có khả năng trung hòa axit. FeCl3 trong dung dịch tạo ra các ion Fe3+. Các ion Fe3+ này phản ứng với OH- từ NH4OH tạo thành Fe(OH)3, một hydroxit không tan có màu nâu đỏ đặc trưng.
Hiện tượng tạo thành kết tủa Fe(OH)3 khi NH3 tác dụng với FeCl3.
Kết tủa Fe(OH)3 không tan trong NH3 dư. Điều này khác với một số hydroxit lưỡng tính khác như Zn(OH)2 hay Al(OH)3, chúng có thể tan trong NH3 dư do tạo phức. Fe(OH)3 là một bazơ không tan và không có tính chất lưỡng tính trong điều kiện này.
Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiện tượng này bao gồm:
-
Nồng độ của FeCl3 và NH3: Nồng độ càng cao, lượng kết tủa tạo thành càng nhiều và nhanh chóng hơn.
-
Nhiệt độ: Nhiệt độ thường không ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng này ở điều kiện phòng thí nghiệm thông thường.
-
pH: pH của dung dịch đóng vai trò quan trọng. NH3 làm tăng pH của dung dịch, tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành kết tủa Fe(OH)3.
Hiện tượng NH3 + FeCl3 tạo kết tủa Fe(OH)3 có nhiều ứng dụng trong hóa học, bao gồm:
-
Nhận biết ion Fe3+: Phản ứng này được sử dụng để nhận biết sự có mặt của ion Fe3+ trong dung dịch.
-
Điều chế Fe(OH)3: Đây là một phương pháp đơn giản để điều chế Fe(OH)3 trong phòng thí nghiệm.
-
Xử lý nước thải: Fe(OH)3 có thể được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải nhờ khả năng hấp phụ của nó.
Sự thay đổi màu sắc và xuất hiện kết tủa trong ống nghiệm chứa FeCl3 sau khi thêm NH3.
Tóm lại, phản ứng giữa NH3 và FeCl3 là một ví dụ điển hình về phản ứng trung hòa và tạo kết tủa trong hóa học. Hiện tượng này không chỉ quan trọng về mặt lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống và công nghiệp. Việc hiểu rõ bản chất của phản ứng giúp chúng ta áp dụng nó một cách hiệu quả trong các lĩnh vực khác nhau.
