Buzz
1. Phương trình hóa học Na chuyển thành NaCl
Khi Na (natri) phản ứng với HCl (axit clohidric), sản phẩm thu được là NaCl (natri clorua) và H2 (hidro). Đây là một phản ứng thuộc loại oxi-hoá khử.
Trong phản ứng này, natri (Na) hoạt động như một chất khử, vì nó có thể nhường một electron để trở thành ion Na+. Ngược lại, axit clohidric (HCl) đóng vai trò là chất oxi hóa, vì nó nhận electron từ chất khử. Quá trình này xảy ra khi natri và axit clohidric phản ứng với nhau.
Cụ thể hơn, trong phản ứng này, natri (Na) sẽ nhường một electron cho ion hidro (H+) trong axit clohidric, tạo ra ion natri (Na+) và phân tử clo (Cl2). Sau đó, cặp electron này kết hợp với ion hidro (H+) còn lại để tạo thành phân tử hidro (H2). Đồng thời, ion natri (Na+) kết hợp với ion clo (Cl-) để hình thành muối natri clorua (NaCl).
Công thức tổng quát của phản ứng là:
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
Phản ứng này chỉ diễn ra khi đạt đủ điều kiện về nhiệt độ và nồng độ của dung dịch axit clohidric.
Công thức phản ứng hóa học giữa Na và HCl là: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
Trong phản ứng này, 2 nguyên tử natri (Na) kết hợp với 2 phân tử axit clohidric (HCl) để tạo ra 2 phân tử natri clorua (NaCl) và giải phóng 1 phân tử hidro (H2).
Đây là một phản ứng oxi hóa khử, nơi natri (Na) bị oxi hóa từ mức 0 lên +1, còn axit clohidric (HCl) bị khử từ trạng thái +1 của clo (Cl) xuống -1.
2. Phương trình phản ứng Na + HCl → NaCl + H2 cần được cân bằng như thế nào?
Để cân bằng phương trình Na+HCl → NaCl + H2, cần đảm bảo số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở cả hai bên của phương trình là bằng nhau.
Bước 1: Đếm số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai bên phương trình.
Bên trái có 1 nguyên tử natri (Na) và 1 phân tử hidro clorua (HCl). Bên phải có 1 phân tử natri clorua (NaCl) và 1 phân tử hidro (H2).
Bước 2: So sánh số lượng nguyên tử của từng nguyên tố ở hai bên phương trình.
Chúng ta nhận thấy rằng số nguyên tử natri và số phân tử hidro clorua bên trái không tương ứng với số nguyên tử natri clorua và số phân tử hidro bên phải.
Bước 3: Cân bằng phương trình bằng cách thay đổi hệ số của các chất trong phản ứng.
Để cân bằng số nguyên tử natri, ta cần thêm hệ số 2 trước NaCl: Na + HCl → 2NaCl + H2
Tiếp theo, để cân bằng số nguyên tử hidro clorua, chúng ta thêm hệ số 2 trước HCl: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
Cuối cùng, phương trình cân bằng trở thành: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2.
3. Quy trình sản xuất H2 từ phản ứng giữa Na và HCl được thực hiện như thế nào?
Quá trình sản xuất H2 từ phản ứng giữa Na và HCl thực hiện như sau:
- Bước đầu tiên là chuẩn bị dung dịch axit clohidric (HCl) với nồng độ phù hợp và viên natri (Na).
- Tiếp theo, cho natri vào dung dịch axit clohidric. Khi natri tiếp xúc với axit clohidric, phản ứng diễn ra như sau: 2Na(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H2(g). Trong phản ứng này, natri (Na) kết hợp với axit clohidric (HCl) để tạo ra natri clorua (NaCl) và khí hidro (H2).
- Quá trình này xảy ra nhờ sự tương tác giữa hạt natri và phân tử axit clohidric, dẫn đến một phản ứng oxi hóa khử. Natri đóng vai trò là chất khử, trong khi axit clohidric là chất oxi hóa.
- Khi phản ứng diễn ra, khí hidro (H2) được sinh ra và thoát ra ngoài dưới dạng khí, còn natri clorua (NaCl) hòa tan vào dung dịch.
- Tiếp theo, bạn có thể thu gom khí hidro thoát ra bằng các thiết bị phù hợp như ống nghiệm có nắp kín hoặc bình chứa nước.
Lưu ý: Phản ứng giữa natri và axit clohidric để tạo khí hidro rất mạnh và tỏa nhiệt, do đó cần phải thực hiện cẩn thận và đảm bảo an toàn.
4. Các đặc điểm của các chất tham gia phản ứng
4.1. Tính chất của natri (Na)
- Natri là nguyên tố phổ biến thứ sáu trong lớp vỏ Trái Đất, được tìm thấy chủ yếu trong các khoáng vật như felspat, sodalit, và đá muối. Với tỷ lệ khoảng 2,6% theo khối lượng của vỏ Trái Đất, nó đứng thứ tám trong danh sách các nguyên tố phổ biến. Natri cũng là kim loại kiềm phổ biến nhất.
- Ký hiệu hóa học: Na
- Cấu hình electron: [Ne]3s1
- Số hiệu nguyên tử của natri là 11
- Khối lượng nguyên tử của natri là 23 g/mol
- Vị trí của natri trong bảng tuần hoàn:
Ô số: 11
Nhóm: IA
- Chu kỳ: 3
- Đồng vị: 22Na, 23Na.
- Độ âm điện của natri là 0,93.
Tính chất vật lý:
- Natri là kim loại kiềm với màu trắng bạc, nhẹ, rất mềm và dễ chảy ở nhiệt độ thấp.
- Khối lượng riêng của natri là 0,968 g/cm³; nó nóng chảy ở 97,83°C và sôi ở 886°C.
Nhận diện:
Khi đốt cháy các hợp chất của natri, ngọn lửa sẽ sáng lên với màu vàng, điều này giúp nhận diện nguyên tố này.
Tính chất hóa học:
- Tính khử mạnh mẽ: Natri dễ dàng chuyển thành Na+ + 1e trong quá trình oxi hóa khử.
- Khi natri được đốt cháy trong không khí hoặc oxi, nó sinh ra các oxit như oxit thông thường, peoxit và supeoxit, đồng thời phát ra ánh lửa màu vàng đặc trưng.
- Natri có khả năng khử ion H+ trong dung dịch axit loãng (như HCl, H2SO4 loãng...) để giải phóng khí hidro.
- Natri phản ứng mạnh mẽ với nước, tạo ra dung dịch kiềm và giải phóng khí hidro.
- Natri tương tác với hidro ở áp suất cao và nhiệt độ khoảng 350 – 400°C để hình thành natri hidrua.
Ứng dụng:
- Natri là một yếu tố thiết yếu trong quá trình chế tạo este và các hợp chất hữu cơ.
- Clorua natri (NaCl), hay còn gọi là muối ăn, chứa natri và đóng vai trò quan trọng đối với sự sống.
Các ứng dụng khác bao gồm:
- Trong một số hợp kim để cải thiện kết cấu của chúng.
- Trong xà phòng, kết hợp với axít béo để tạo ra hợp chất.
- Được áp dụng để bôi trơn bề mặt kim loại.
- Dùng để tinh chế kim loại trong trạng thái nóng chảy.
- Trong đèn hơi natri, nó giúp chuyển đổi điện năng thành ánh sáng một cách hiệu quả.
- Được sử dụng như chất lỏng dẫn nhiệt trong một số loại lò phản ứng hạt nhân.
4.2. Đặc tính của HCl
Đặc điểm hóa học:
Axit clohiđric, hay còn gọi là axit muriatic (ký hiệu hóa học: HCl), khi ở dạng khí, không có màu, có mùi xộc, nặng hơn không khí và hòa tan nhiều trong nước, tạo ra dung dịch HCl với tính axit mạnh.
Khi ở dạng lỏng, axit HCl là một dung dịch không màu, dễ bay hơi nhưng không cháy được. Nồng độ tối đa của axit HCl đậm đặc là 40%, khiến dung dịch có màu hơi vàng và có thể tạo thành sương mù axit trong môi trường ẩm.
Đặc điểm hóa học của HCl:
Axit HCl thể hiện tính chất của một axit mạnh, bao gồm:
- Thay đổi màu quỳ tím: Khi quỳ tím được nhúng vào dung dịch axit, nó chuyển từ màu xanh sang đỏ.
- Phản ứng với kim loại đứng trước hydro, tạo ra muối và khí hidro.
- Phản ứng với oxit kim loại, sinh ra muối clorua và nước.
- Phản ứng với bazơ, tạo ra muối clorua và nước.
- Phản ứng với muối, sinh ra muối mới và axit mới.
- Phản ứng với các hợp chất có tính oxi hóa, cho thấy tính khử.
Chú ý: Axit HCl không phản ứng với kim loại nằm sau H trong dãy điện hoá và không tương tác với các phi kim, axit, oxit kim loại, oxit phi kim.
5. Bài tập ứng dụng liên quan
Bài 1: Khi hòa tan hoàn toàn a gam Na vào 100 ml dung dịch HCl 1M, ta thu được V lít khí (đktc). Xác định giá trị của V.
A. 1,12 lít
B. 11,2 lít
C. 5,6 lít
D. 2,24 lít
Hướng dẫn giải: Đáp án chính xác là A
Bài 2: Cho a gam Na phản ứng với dung dịch HCl dư, thu được 2,24 lít khí (đktc) và m gam muối. Xác định giá trị của m.
A. 0,585 g
B. 5,85 g
C. 11,7 g
D. 1,17 g
Hướng dẫn giải: Đáp án đúng là C
Bài 3: Dãy nào sau đây chỉ bao gồm các kim loại phản ứng với dung dịch HCl:
A. Cu; Na, Ag
B. Na, K, Fe
C. Cu, K, Na
D. Na, Ag, Ca
Hướng dẫn giải: Đáp án là B
Phương trình phản ứng hóa học:
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
2K + 2HCl → 2KCl + H2
Fe + 2HCl → FeCl_2 + H2
Đây là toàn bộ thông tin bài viết của Mytour về phản ứng Na + HCl → NaCl + H2 và phương trình hóa học Na chuyển thành NaCl. Cảm ơn quý vị đã theo dõi!
