Na2CO3 (kết tủa không, điện ly mạnh hay yếu, mindmap)

Tổng hợp kiến thức về Na₂CO₃: Cấu tạo phân tử, Tính chất vật lí, hóa học, phương pháp điều chế, ứng dụng, Mindmap giúp học sinh ôn tập, bổ sung kiến thức

Natri cacbonat (Na₂CO₃) là gì ?

- Khái niệm: Natri cacbonat là một muối kép có chứa natri cacbonat và natri hydro cacbonat được hình thành do một loạt các quá trình bay hơi diễn ra tại các hồ. Có công thức hóa học được ký hiệu là Na₂CO₃

- Nó được biết đến với các tên gọi là tinh thể Soda, tro soda, soda rửa. 

- Cấu tạo phân tử: 

- Natri cacbonat là một muối bền trong tự nhiên, thường có trong nước khoáng, nước biển và muối mỏ trong lòng đất. Một số  ít tồn tại ở dạng tinh thể có lẫn Canxi Cacbonat. 

- Hình thành trong tự nhiên chủ yếu do quá trình của sự thay đổi địa hình Trái Đất làm một số hồ gần biển hoặc vịnh bị khép kín, dần dần lượng muối tích tụ lại và bị chôn vùi vào lòng đất tạo thành mỏ muối. Còn lại trong tự nhiên là lượng muối của nước biển được hình thành do hòa tan khí CO₂ trong không khí.

Tính chất vật lý

- Na₂CO₃ khan là chất bột màu trắng, có thể hút ẩm. 

- Natri cacbonat dễ tan trong nước:

+  Dưới nhiệt độ 32,5ºC kết tinh thành Na₂CO₃.10H₂

+ Trong khoảng 32,5-37,5 ºC tạo thành chất Na₂CO₃.7H₂O

+ Trên 37,5 ºC thành Na₂CO₃.H₂O

+ Đến 107 ºC mất nước thành Na₂CO₃ khan.

- Ở nhiệt độ 851 ℃ natri cacbonat sẽ bị nóng chảy nếu cao hơn nhiệt độ 853 ℃  thì bắt đầu phân hủy.

Tính chất hóa học

- Na₂CO₃ là chất lưỡng tính tác dụng được cả axit và bazơ.

- Phản ứng với axit mạnh tạo thành muối và nước giải phóng khí CO₂:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑

-Tác dụng với bazơ tạo muối mới và bazo mới:

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → 2NaOH + CaCO₃↓

- Tác dụng với muối tạo hai muối mới:

Na₂CO₃ + CaCl₂ → 2NaCl + CaCO₃

- Phản ứng trao đổi qua lại với natri bicacbonat như phương trình sau:

Na2CO3 + CO2 + H2O ⇌ 2NaHCO3

- Khi trong nước, Na₂CO₃ sẽ tan và sẽ bị thủy phân:

Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃²⁻

CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO³⁻ + OH⁻ ⇒ Dung dịch Na₂CO₃ có tính bazo yếu.

- Na₂CO₃ làm đổi màu các chất chỉ thị dung dịch phenolphtalein không màu chuyển sang màu hồng và làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.

Natri cacbonat (Na₂CO₃) là chất điện ly mạnh hay yếu ?

- Na2CO3 là chất điện li mạnh. Khi tan trong nước các phân tử sẽ hòa tan phân li hoàn toàn thành các ion.

Natri cacbonat (Na₂CO₃) có kết tủa không ?

- Na₂CO₃ là một muối natri không kết tủa. Trong điều kiện thường, Na₂CO₃ khan là chất bột màu trắng, mùi nồng. Nhưng khi để lâu trong không khí, thì Na₂CO₃ xuất hiện hiện tượng chảy nước.

PTHH thường gặp

Na₂CO₃ + CaCl₂ → CaCO₃ + 2NaCl

CaCO₃ + Na₂CO₃ + 6SiO₂ → 2CO₂ + Na₂O.CaO.SiO₂

3Na₂CO₃ + 2FeCl₃ → Fe₂(CO₃)₃ + 6NaCl

2HNO₃ + Na₂CO₃ → H2O + 2NaNO₃ + CO₂

NaCO₃ + Mg(HCO₃)₂ → MgCO₃ + 2NaHCO₃

Phương pháp điều chế

- Nhiệt phân Natri bicarbonat tạo ra natri cacbonat:

2NaHCO₃ →Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

- Đem hỗn hợp các chất gồm Natri sunfat, than và đá vôi nung ở nhiệt độ 1000 độ C.

Na₂SO₄ + 2C → Na₂S + 2CO₂

Na₂S + CaCO₃ → Na2CO₃ + CaS

- Sản phẩm tạo nhờ vào quá trình nhiệt phân của NaHCO₃ sẽ tạo ra Na₂CO₃.

2NaHCO₃ ↔ Na₂CO₃ + CO₂(k) + H₂O

Dấu hiệu nhận biết

- Dùng dung dịch HCl cho vào mẫu thử thấy mẫu thử có khí bay lên đó là Na₂CO₃:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑

- Na₂CO₃ làm đổi màu các chất chỉ thị dung dịch phenolphtalein không màu chuyển sang màu hồng và làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.

Sơ đồ tư duy của Natri cacbonat (Na₂CO₃)