1. Giới thiệu về phương trình hóa học BaO + H2O → Ba(OH)2
Phản ứng giữa bari oxit (BaO) và nước (H2O) tạo ra bari hydroxide (Ba(OH)2) là một phản ứng tổng hợp. Phương trình hóa học của phản ứng này như sau:
BaO + H2O → Ba(OH)2
Phản ứng diễn ra theo cơ chế sau:
+ Bari oxit là một oxit bazơ, có khả năng nhận electron từ nước.
+ Nước có tính lưỡng tính, có khả năng cho và nhận electron.
Khi bari oxit tiếp xúc với nước, bari oxit nhận electron từ nước, tạo ra bari hydroxide và giải phóng proton. Proton kết hợp với ion hydroxit (OH-) trong nước để tạo thành ion hydro (H3O+).
2. Tính chất hóa học của bari
Bari là một kim loại kiềm thổ màu trắng bạc, mềm và dễ uốn. Khối lượng riêng của nó là 1,6 g/cm³, điểm nóng chảy 727°C và điểm sôi 1860°C. Bari có tính khử mạnh.
- Tác dụng với phi kim
Bari phản ứng với oxy ở nhiệt độ phòng tạo ra oxit bari màu trắng theo phương trình: 2Ba + O₂ → 2BaO
Bari phản ứng với halogen để tạo thành halogenua bari, ví dụ: 2Ba + Cl₂ → 2BaCl₂
- Tác dụng với nước
Khi bari phản ứng với nước, nó tạo ra bazơ bari hydroxit: Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂
Phản ứng này sinh nhiệt mạnh và giải phóng khí hiđro.
- Tác dụng với axit
Bari phản ứng với axit tạo ra muối bari: Ba + 2HCl → BaCl₂ + H₂
- Tác dụng với oxi
Bari phản ứng với oxy ở nhiệt độ phòng tạo ra oxit bari màu trắng: 2Ba + O₂ → 2BaO
3. Hiện tượng của phản ứng BaO + H₂O → Ba(OH)₂
Khi phản ứng xảy ra, bari oxit rắn dần hòa tan trong nước, tạo thành dung dịch bari hydroxide trong suốt. Dung dịch này làm quỳ tím chuyển màu.
Cụ thể, hiện tượng của phản ứng được mô tả như sau:
- Bước 1: Cho bari oxit rắn vào nước.
Khi bari oxit rắn được đưa vào nước, lúc đầu không có phản ứng rõ rệt. Bari oxit là một chất rắn màu trắng, khó tan trong nước ở nhiệt độ thường. Tuy nhiên, khi được đun nóng hoặc cho vào nước nóng, bari hydroxide sẽ hình thành.
- Bước 2: Bari oxit rắn dần hòa tan trong nước, tạo thành một hỗn hợp sền sệt.
Khi bari oxit bắt đầu hòa tan trong nước, nó tạo ra một hỗn hợp sền sệt có màu trắng đục do các hạt bari oxit chưa tan hoàn toàn.
- Bước 3: Hỗn hợp sền sệt từ từ chuyển thành dung dịch trong suốt.
Theo thời gian, bari oxit hòa tan trong nước, hình thành dung dịch bari hydroxide trong suốt. Dung dịch này có màu trắng trong và không có cặn.
- Bước 4: Thêm quỳ tím vào dung dịch, quỳ tím sẽ chuyển màu xanh.
Bari hydroxide là một bazơ mạnh và có tính kiềm. Khi quỳ tím được thêm vào dung dịch bari hydroxide, nó sẽ đổi màu thành xanh.
4. Giải thích hiện tượng
- Bari oxit là một chất rắn màu trắng với công thức hóa học BaO. Nó là một oxit bazơ, có khả năng phản ứng với nước để tạo thành bazơ.
- Nước là chất lỏng không màu, không mùi và không vị, với công thức hóa học H₂O. Nước là dung môi phổ biến, có khả năng hòa tan nhiều chất, bao gồm cả bari oxit.
- Bari hydroxide là một bazơ mạnh với công thức hóa học Ba(OH)₂. Đây là chất rắn màu trắng, dễ hòa tan trong nước để tạo thành dung dịch bazơ mạnh. Dung dịch này có tính kiềm, có khả năng làm quỳ tím chuyển màu xanh.
5. Ứng dụng của phản ứng
Bari hydroxide, một bazơ mạnh, có nhiều ứng dụng trong thực tế, bao gồm:
- Sản xuất xà phòng và chất tẩy rửa
Bari hydroxide được dùng trong sản xuất xà phòng và chất tẩy rửa nhờ vào khả năng làm sạch mạnh mẽ. Khi hòa tan trong nước, nó tạo ra dung dịch kiềm mạnh, giúp loại bỏ hiệu quả các vết bẩn và bụi bẩn trên bề mặt.
- Sản xuất giấy.
Bari hydroxide được áp dụng trong sản xuất giấy để cải thiện độ dẻo và bền của sản phẩm. Nó cũng giúp ngăn ngừa hiện tượng ố vàng của giấy.
- Sản xuất sơn.
Trong sản xuất sơn, bari hydroxide được dùng để tăng cường độ bám dính và độ bền của lớp sơn. Nó cũng giúp sơn có màu sắc tươi sáng hơn.
- Sản xuất thuốc
Bari hydroxide được dùng trong một số loại thuốc, như thuốc nhuận tràng và thuốc giảm đau. Nó có khả năng loại bỏ độc tố khỏi cơ thể và giảm đau hiệu quả.
Ngoài ra, bari hydroxide còn có nhiều ứng dụng khác, bao gồm:
- Sản xuất nhựa.
- Sản xuất thủy tinh.
- Sản xuất chất diệt côn trùng.
Những điểm cần lưu ý khi làm việc với phương trình hóa học BaO + H2O → Ba(OH)2
- Bari hydroxide là một bazơ mạnh có thể gây bỏng da và mắt. Khi xử lý bari hydroxide, hãy luôn sử dụng găng tay, kính bảo hộ và trang phục bảo vệ.
- Bari hydroxide có thể phản ứng với một số kim loại, hình thành muối bari. Cần thận trọng khi sử dụng bari hydroxide với kim loại để tránh các phản ứng không mong muốn.
- Nếu xảy ra tiếp xúc với da hoặc mắt, hãy ngay lập tức rửa sạch bằng nước sạch.
- Tránh kết hợp bari hydroxide với các chất axit.
6. Các bài tập ứng dụng liên quan
Câu 1: Phản ứng hóa học dưới đây thuộc loại phản ứng nào? BaO + H2O → Ba(OH)2
A. Phản ứng thay thế
B. Phản ứng phân hủy
C. Phản ứng tổng hợp
D. Phản ứng trao đổi
Đáp án đúng: C
Giải thích: Phản ứng BaO + H2O → Ba(OH)2 là một phản ứng tổng hợp, vì hai chất phản ứng, bari oxit và nước, tạo thành một sản phẩm mới là bari hydroxide.
Câu 2: Xác định hệ số cân bằng của các chất trong phương trình hóa học dưới đây:
A. BaO = 1, H2O = 2, Ba(OH)2 = 1
B. BaO = 1, H2O = 1, Ba(OH)2 = 2
C. BaO = 2, H2O = 1, Ba(OH)2 = 1
D. BaO = 2, H2O = 2, Ba(OH)2 = 1
Đáp án chính xác: A
Giải thích: Để cân bằng phương trình hóa học, số nguyên tử của mỗi nguyên tố phải bằng nhau ở cả hai phía của phương trình. Trong trường hợp này, hệ số cân bằng đúng là: BaO = 1, H2O = 2, Ba(OH)2 = 1.
Câu 3: Hiện tượng xảy ra khi cho bari oxit vào nước là gì?
A. Bari oxit hòa tan dần trong nước, tạo ra dung dịch trong suốt.
B. Bari oxit không hòa tan trong nước.
C. Bari oxit hòa tan trong nước và tạo ra dung dịch màu trắng đục.
D. Bari oxit hòa tan trong nước và tạo ra dung dịch màu xanh.
Đáp án: A
Giải thích: Bari oxit là một chất rắn màu trắng, khó hòa tan trong nước. Khi được đun nóng hoặc cho vào nước nóng, bari oxit sẽ dần tan và tạo thành dung dịch bari hydroxide trong suốt.
Câu 4: Bari hydroxide được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
A. Sản xuất xà phòng và chất tẩy rửa
B. Sản xuất giấy
C. Sản xuất sơn
D. Tất cả các đáp án trên
Đáp án: D
Giải thích: Bari hydroxide là một bazơ mạnh với nhiều ứng dụng trong cuộc sống, như sản xuất xà phòng, chất tẩy rửa, giấy, sơn và nhiều lĩnh vực khác.
Câu 5: Dung dịch bari hydroxide có đặc tính gì?
A. Tính axit
B. Tính kiềm
C. Tính trung tính
Đáp án: B
Giải thích: Bari hydroxide là một bazơ mạnh, nên nó có tính kiềm.
Câu 6: Khi cho dung dịch bari hydroxide vào dung dịch axit, hiện tượng gì sẽ xảy ra?
A. Giải phóng khí hydro
B. Hình thành kết tủa trắng
C. Cả hai hiện tượng trên
Đáp án: C
Giải thích: Khi dung dịch bari hydroxide phản ứng với dung dịch axit, sẽ xảy ra phản ứng trung hòa, dẫn đến việc giải phóng khí hydro và hình thành kết tủa trắng.
Câu 7: Dung dịch bari hydroxide có thể phản ứng với kim loại nào sau đây?
A. Natri
B. Kali
C. Magie
D. Tất cả các kim loại trên
Đáp án: D
Giải thích: Dung dịch bari hydroxide có khả năng phản ứng với nhiều kim loại để tạo ra muối bari. Các kim loại như natri, kali, magie, canxi, và bari đều có thể phản ứng với dung dịch này.
Câu 8: Nếu 100 gam dung dịch bari hydroxide 10% phản ứng với 100 gam dung dịch axit sunfuric 10%, thì khối lượng muối bari sunfat thu được là bao nhiêu?
Giải:
Theo phương trình hóa học Ba(OH)2 + H2SO3 → BaSO4 + 2H2O, ta có:
Số mol Ba(OH)2 bằng số mol BaSO4
mBa(OH)2 / M(Ba(OH)2) = mBaSO4 / M(BaSO4)
0,1 * 100 / 171 = mBaSO4 / 233
Khối lượng BaSO4 là 1,08 gam
Khối lượng muối bari sunfat thu được là 1,08 gam.
Dưới đây là toàn bộ nội dung bài viết của Mytour về phản ứng cân bằng BaO + 2H2O → Ba(OH)2