Bài 29 – Axit cacbonic và muối cacbonat – Hóa học 9

I.KIẾN THỨC CẦN NHỚ

1.Axit cacbonic (H₂CO₃)

a.Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí

-Khí CO₂ tan được trong nước tạo thành dung dịch H₂CO₃

-Tỉ lệ thể tích: 

-Nước tự nhiên và nước mưa có hòa tan khí cacbonic:

1000 cm³ nước hòa tan được 90 cm³ khí CO₂. Một phân khí CO₂ tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit cacbonic, phần lớn vẫn tồn tại ở dạng phân tử CO₂ trong khí quyển. Khi đun nóng, khí CO2 bay ra khỏi dung dịch. Trong nước mưa cũng có axit cacbonic do nước hòa tan khí CO2 có trong khí quyển.

b.Tính chất hóa học

-H₂CO₃ là một axit yếu: dung dịch H₂CO₃ làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ nhạt.

-H₂CO₃ là một axit không bền: H₂CO₃ tạo thành trong các phản ứng hóa học bị phân hủy ngay thành CO₂ và H₂O.

H₂CO₃ → CO₂ + H₂O

2.Muối cacbonat

a.Phân loại

-Khái niệm: Phân tử muối gồm có một hay nhiều nguyên tử kim loại liên kết với một hay nhiều gốc axit.

-Phân loại: có hai loại muối:

+ Muối trung hòa: Muối cacbonat.

Cacbonat trung hòa là muối cacbonat không còn nguyên tố H trong thành phần gốc axit.

Ví dụ: CaCO₃, Na₂CO₃, MgCO₃,…

+ Muối axit: Cacbonat axit.

Gọi là muối hiđrocacbonat, có nguyên tố H trong thành phần gốc axit.

Ví dụ: Ca(HCO₃)₂,NaHCO₃, KHCO₃,…

b.Tính chất

-Tính tan

+ Đa số muối cacbonat không tan trong nước, trừ một số muối cacbonat của kim loại kiềm như: Na₂CO₃, K₂CO₃,…

+ Hầu hết muối hiđrocacbonat tan trong nước như: Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂,…

-Tính chất hóa học

+ Tác dụng với axit

Muối cacbonat tác dụng với dung dịch axit mạnh hơn axit cacbonic tạo thành muối mới và giải phóng khí CO₂.

NaHCO₃(dd) + HCl (dd) → NaCl (dd) + H₂O (l) + CO₂(k)

Na₂CO₃(dd) + 2HCl (dd) → 2NaCl (dd) + H₂O (l) + CO₂(k)

+ Tác dụng với dung dịch bazơ

Một số dung dịch muối cacbonat phản ứng với dung dịch bazơ tạo thành muối cacbonat không tan và bazơ mới.

Chú ý: Muối hiđrocacbonat tác dụng với kiềm tạo thành muối trung hòa và nước. Ví dụ:

NaHCO₃ (dd) + NaOH (dd) → Na₂CO₃(dd) + H₂O (l)

+ Tác dụng với dung dịch muối

Dung dịch muối cacbonat có thế tác dụng với một số dung dịch muối khác tạo thành hai muối mới.

Na₂CO₃(dd) + CaCl₂(dd) → CaCΟ₃(r) + 2NaCl (dd)

+ Muối cacbonat bị nhiệt phân hủy.

Nhiều muối cacbonat (trừ muối cacbonat trung hòa của kim loại kiềm) dễ bị nhiệt phân hủy, giải phóng khí cacbonic.

NaHCO₃ bị nhiệt phân hủy:

c.Ứng dụng

CaCO₃ là thành phần chính của đá vôi, đá phấn, được dùng làm nguyên liệu sản xuât vôi, xi măng; Na₂CO₃ được dùng để nấu xà phòng, thủy tinh; NaHCO3 được dùng làm dược phẩm, hóa chất trong bình cứu hỏa…

3.Chu trình cacbon trong tự nhiên

Trong tự nhiên luôn có sự chuyển hóa cacbon từ dạng này sang dạng khác. Sự chuyển hóa này diễn ra thường xuyên, liên tục và tạo thành chu trình khép kín được thể hiện trong hình 3.17 (SGK trang 90).

II.GIẢI BÀI TẬP

Bài 1. Trang 91 sách giáo khoa hóa học 9

Ví dụ chứng tỏ rằng H₂CO₃ là axit yếu hơn HCl và là axit không bền. Phương trình hóa học:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂CO₃

H₂CO₃ → H₂O + CO₂ ↑

Bài 2. Trang 91 sách giáo khoa hóa học 9

a.Tác dụng với dung dịch axit.

MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + H₂O + CO_2↑

b.MgCO₃ bị nhiệt phân hủy.

Bài 3. Trang 91 sách giáo khoa hóa học 9

Bài 4. Trang 91 sách giáo khoa hóa học 9

-Các cặp chất có thể tác dụng với nhau là: a, c, d, e. Vì sản phẩm của phản ứng là chất khí hoặc chất không tan.

Phương trình hóa học:

a) H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2CO_2↑ + 2H₂O

b) MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO_2↑ + H₂O

c) CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ ↓ + 2NaCl.

d) Ba(OH)₂ + K₂CO₃ → BaCO_3↓ + 2KOH

Bài 5. Trang 91 sách giáo khoa hóa học 9

Phương trình hóa học:

H₂SO₄ + NaHCO₃ → NaHSO₄ + H₂O + CO_2↑

-Theo bài ra:

Số mol của dung dịch H₂SO₄ là:

Mà dung dịch H₂SO₄ phản ứng hết.

Tính theo số mol H₂SO₄.

-Theo phương trình hóa học:

ⁿco₂= ⁿH₁SO₄⁼ 10(mol)

Thể tích khí CO₂ tạo thành (đktc):

V_CO2= 10 x 22,4 = 224 (l)