Cân bằng phương trình hóa học Na + C2H5OH → C2H5ONa + H2

1. Phương trình hóa học Na + C₂H₅OH → C₂H₅ONa + H₂ được cân bằng như sau:

Phương trình Na + C₂H₅OH → C₂H₅ONa + H₂ có thể được cân bằng như sau:

2Na + 2C₂H₅OH → 2C₂H₅ONa + H₂

Phản ứng giữa Na và C₂H₅OH có thể xảy ra ở điều kiện thường mà không cần chất xúc tác hay nhiệt độ. Khi natri tác dụng với rượu etylic, ta sẽ thấy natri tan dần và khí H₂ thoát ra. Phản ứng này tạo ra natri etoxide (C₂H₅ONa) và khí hydro (H₂). Đây là một phản ứng oxi-hoá khử, trong đó natri bị oxi-hoá và hydrogen trong nhóm hydroxyl (-OH) của rượu etylic bị khử. Hiện tượng nhận diện phản ứng là natri tan trong dung dịch và khí H₂ thoát ra, có thể kiểm tra sự hiện diện của khí bằng cách đưa chất cháy gần nguồn khí, nếu chất cháy bùng lên thì khí hidro đã được sinh ra.

Ancol etylic (C₂H₅OH), hay còn gọi là ethanol, là một loại ancol phổ biến trong nhiều đồ uống và được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Ethanol tham gia vào nhiều phản ứng hóa học quan trọng, đặc biệt là phản ứng liên quan đến nhóm hydroxyl (-OH) của nó.

2. Tính chất hóa học của các chất tham gia trong phương trình phản ứng Na + C₂H₅OH → C₂H₅ONa + H₂

Để hiểu rõ hơn về tính chất hóa học của các chất trong phương trình phản ứng Na + C₂H₅OH → C₂H₅ONa + H₂, bạn cần tìm hiểu các tính chất của Na và C₂H₅OH. Dưới đây là những đặc điểm hóa học của các chất này:

Trước tiên, tính chất hóa học của C₂H₅OH bao gồm:

- Rượu etylic (C₂H₅OH) rất dễ cháy, khi phản ứng với oxy, nó cháy với ngọn lửa xanh và không tạo ra khói.

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

- Khi C₂H₅OH phản ứng với Na và NaNH₃, ta có các phương trình hóa học như sau:

2C₂H₅OH + Na → 2C₂H₅ONa + H₂

C₂H₅OH + NaNH₂ → C₂H₅ONa + NH₃

- C₂H₅OH có khả năng phản ứng với axit axetic

Tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về các đặc tính hóa học của natri.

Natri (Na) là một kim loại kiềm với những đặc điểm hóa học đặc trưng:

Khả năng khử mạnh: Na → Na⁺ + e⁻. Natri có thể mất một electron để trở thành ion natri dương.

Phản ứng với các phi kim:

4Na + O₂ → 2Na₂O: Khi natri phản ứng với oxi, nó tạo ra oxit natri.

2Na + Cl₂ → 2NaCl: Phản ứng giữa natri và clo sản sinh muối natri clorua.

Khi cháy trong không khí: Natri khi cháy trong không khí hoặc oxi sẽ tạo ra các loại oxit khác nhau như oxit, peroxit và superoxit, với ngọn lửa có màu vàng đặc trưng.

Tác dụng với axit: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H₂: Natri có khả năng khử ion H⁺ trong dung dịch axit loãng, tạo ra khí hidro và muối natri clorua.

2Na + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂: Natri cũng phản ứng với axit sulfuric loãng để tạo ra natri sulfate và khí hidro.

Tác dụng với nước: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂. Natri phản ứng mạnh với nước, tạo ra dung dịch kiềm và giải phóng khí hidro.

Tác dụng với hidro:

2Na (lỏng) + H₂ (khí) → 2NaH (rắn)

Khi natri phản ứng với hidro ở áp suất cao và nhiệt độ từ 350 - 400°C, nó tạo thành natri hidrua. Tính chất hóa học của natri bao gồm khả năng khử mạnh mẽ, phản ứng với oxi, clo, axit, nước, và hidro, đồng thời tạo ra các oxit và muối trong các phản ứng hóa học khác nhau.

3. Một số bài tập vận dụng

Câu hỏi 1: Khi rượu etylic phản ứng với natri, sản phẩm thu được là gì?

A. H2O, C2H5ONa

B. H2, C2H5ONa, NaCl

C. H2, C2H5ONa, H2O

D. H2, C2H5ONa

Hướng dẫn giải:

Khi rượu etylic (C2H5OH) phản ứng với natri (Na), phản ứng sẽ tạo ra natri etoxide (C2H5ONa) và khí hidro (H2). Phương trình phản ứng là:

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2

Vậy, sản phẩm thu được từ phản ứng giữa rượu etylic và natri là C2H5ONa và H2.

Đáp án chính xác là D

Câu hỏi 2: Bạn hãy cho biết khi natri (Na) phản ứng lần lượt với các dung dịch FeCl3, NaOH, C2H5OH, và Zn(NO3)2, số lượng phản ứng tạo ra muối là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Khi natri phản ứng với dung dịch FeCl3, phương trình phản ứng là:

3Na + FeCl3 → 3NaCl + Fe

Muối thu được trong phản ứng này là NaCl.

Khi natri phản ứng với dung dịch rượu etylic (C2H5OH), phương trình phản ứng là:

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2

Muối tạo thành trong phản ứng này là C2H5ONa.

Khi natri phản ứng với dung dịch Zn(NO3)2, phương trình phản ứng là:

2Na + Zn(NO3)2 → 2NaNO3 + Zn

Tổng số muối thu được là 03 loại: NaCl, C2H5ONa và NaNO3.

Câu hỏi số 3: Bạn có biết lý do tại sao ancol etylic có khả năng hòa tan tốt trong nước không?

A. Ancol etylic có khả năng tạo liên kết hydro với nước.

B. Ancol etylic có thể uống được.

C. Ancol etylic là một chất lỏng.

D. Ancol etylic chứa các nguyên tố cacbon và hidro.

Lựa chọn A là chính xác.

Ancol etylic (C2H5OH), hay ethanol, hòa tan tốt trong nước nhờ khả năng tạo liên kết hydro. Trong phân tử ethanol, nhóm hydroxyl (-OH) tạo liên kết hydro với các phân tử nước, giúp tăng cường khả năng hòa tan của ethanol trong nước.

Câu hỏi số 4: Tại sao rượu etylic có khả năng phản ứng với natri?

A. Vì phân tử rượu etylic chứa nguyên tử oxi.

B. Vì phân tử chứa cả nguyên tử hidro và oxi.

C. Phân tử có các nguyên tử cacbon, hidro và oxi.

D. Do phân tử có nhóm -OH.

Hướng dẫn giải:

Lựa chọn D là đáp án chính xác.

Rượu etylic (C2H5OH) phản ứng với natri (Na) nhờ vào nhóm -OH (hydroxyl) trong phân tử. Khi tác dụng với natri, nguyên tử hidro trong nhóm -OH của rượu bị thay thế bởi natri, dẫn đến sự hình thành natri etoxide (C2H5ONa) và khí hidro (H2).

Phương trình hóa học của phản ứng là: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑

Câu hỏi số 5: Khi rượu etylic cháy trong không khí, hiện tượng quan sát được là gì?

A. Ngọn lửa màu đỏ và phát ra nhiều nhiệt.

B. Ngọn lửa màu vàng và phát ra nhiều nhiệt.

C. Ngọn lửa màu xanh và phát ra nhiều nhiệt

D. Ngọn lửa màu xanh, không tỏa nhiệt

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là C.

Khi rượu etylic cháy trong không khí, ngọn lửa có màu xanh đặc trưng và thường tỏa ra nhiều nhiệt. Màu xanh của ngọn lửa được tạo ra bởi các ion ở trạng thái cao của các nguyên tố, đồng thời hiện tượng này kèm theo sự tỏa nhiệt đáng kể. Do đó, khi cháy, rượu etylic thường thể hiện ngọn lửa xanh và tỏa nhiệt nhiều.

Khi rượu etylic (C2H5OH) cháy trong không khí, ngọn lửa có màu xanh chủ yếu là do sự hiện diện của các ion hoá trong quá trình phản ứng. Trong khi cháy, các phân tử rượu etylic trải qua quá trình ion hoá để tạo ra các ion và phân tử hoá học. Những ion này tương tác với electron tự do, tạo ra ánh sáng xanh. Màu của ánh sáng phát ra phụ thuộc vào năng lượng của electron và ion. Ngọn lửa xanh thường liên quan đến năng lượng cao của các ion và electron, chủ yếu do sự tham gia của các ion cacbon và hydro. Mặc dù có thể có sự đóng góp của các nguyên tố khác, màu xanh chủ yếu là kết quả của các dải phổ của ion cacbon và hydro.

Câu hỏi số 6: Nếu cho natri (Na) tác dụng vừa đủ với 4,6g rượu etylic (C2H5OH) và thu được V lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn, bạn hãy xác định giá trị của V.

Hướng dẫn giải:

Phương trình hóa học của phản ứng là:

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2

Biết rằng 1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn chiếm 22,4 lít, nên số mol khí H2 sinh ra từ 4,6g rượu etylic là:

n = 4,6 / 46,07 = 0,1 mol

Do đó, thể tích khí H2 tạo ra là: VH2 = n × 22,4 = 0,1 × 22,4 = 1,12 lít

Vậy, giá trị của V là 1,12 lít

Đây là toàn bộ thông tin về phương trình phản ứng hóa học. Bạn có thể tham khảo thêm bài viết về cân bằng phương trình hóa học sau: NH3 + O2 → NO + H2O.