Chắc hẳn bạn đã từng nghe đến những phản ứng hóa học kỳ diệu, khi mà chỉ cần trộn hai dung dịch trong suốt lại với nhau, ta có thể tạo ra một chất rắn mới xuất hiện một cách đầy bất ngờ. Bài viết này sẽ đưa bạn đến với một phản ứng như thế, đó là phản ứng giữa dung dịch CaCl2 và AgNO3. Hãy cùng Hóa Học Phổ Thông khám phá xem điều kỳ diệu gì sẽ xảy ra và tìm hiểu chi tiết về phản ứng hóa học thú vị này nhé!
TÓM TẮT
Nội dung chính
1. Hiện tượng khi trộn dung dịch CaCl2 và AgNO3
Khi ta trộn dung dịch CaCl2 với dung dịch AgNO3, một hiện tượng thú vị sẽ diễn ra ngay trước mắt chúng ta. Ban đầu, cả hai dung dịch đều trong suốt, nhưng ngay khi tiếp xúc, một chất rắn màu trắng đục sẽ xuất hiện. Chất rắn này không tan trong dung dịch và dần dần lắng xuống đáy ống nghiệm, tạo thành một lớp kết tủa trắng.
2. Phương trình hóa học và giải thích hiện tượng
Vậy chất rắn màu trắng đó là gì? Và tại sao nó lại xuất hiện khi ta trộn hai dung dịch trong suốt với nhau? Câu trả lời nằm ở phản ứng hóa học diễn ra giữa CaCl2 và AgNO3. Phương trình hóa học của phản ứng như sau:
CaCl2 (dd) + 2AgNO3 (dd) → 2AgCl (r) + Ca(NO3)2 (dd)Trong đó:
- CaCl2 là Calcium chloride (Canxi clorua)
- AgNO3 là Silver nitrate (Bạc nitrat)
- AgCl là Silver chloride (Bạc clorua)
- Ca(NO3)2 là Calcium nitrate (Canxi nitrat)
Giải thích:
Phản ứng này thuộc loại phản ứng trao đổi, trong đó các ion của hai chất tham gia phản ứng trao đổi cho nhau. Cụ thể, ion Ag+ trong AgNO3 sẽ kết hợp với ion Cl- trong CaCl2 để tạo thành AgCl – một chất kết tủa màu trắng, không tan trong nước.
3. Tính toán khối lượng kết tủa và nồng độ dung dịch sau phản ứng
Để hiểu rõ hơn về phản ứng, chúng ta hãy cùng tính toán khối lượng kết tủa AgCl tạo thành và nồng độ của các chất còn lại trong dung dịch sau phản ứng.
Ví dụ:
Trộn 30ml dung dịch CaCl2 chứa 2,22g CaCl2 với 70ml dung dịch AgNO3 chứa 1,7g AgNO3.
-
Bước 1: Tính số mol các chất ban đầu
- Số mol CaCl2: n(CaCl2) = m(CaCl2) / M(CaCl2) = 2,22 / 111 = 0,02 mol
- Số mol AgNO3: n(AgNO3) = m(AgNO3) / M(AgNO3) = 1,7 / 170 = 0,01 mol
-
Bước 2: Xác định chất phản ứng hết và chất dư
- Từ phương trình hóa học, ta thấy tỉ lệ mol giữa CaCl2 và AgNO3 là 1:2.
- So sánh tỉ lệ mol thực tế: 0,02 / 1 > 0,01 / 2 => CaCl2 dư, AgNO3 phản ứng hết.
-
Bước 3: Tính khối lượng kết tủa AgCl
- Theo phương trình hóa học, số mol AgCl tạo thành bằng số mol AgNO3 phản ứng: n(AgCl) = n(AgNO3) = 0,01 mol.
- Khối lượng kết tủa AgCl: m(AgCl) = n(AgCl) M(AgCl) = 0,01 143,5 = 1,435g.
-
Bước 4: Tính nồng độ mol của chất còn lại trong dung dịch sau phản ứng
- Dung dịch sau phản ứng chứa Ca(NO3)2 và CaCl2 dư.
- Số mol Ca(NO3)2 tạo thành bằng số mol AgNO3 phản ứng: n(Ca(NO3)2) = n(AgNO3) = 0,01 mol.
- Số mol CaCl2 dư: n(CaCl2 dư) = n(CaCl2 ban đầu) – n(CaCl2 phản ứng) = 0,02 – 0,005 = 0,015 mol.
- Giả sử thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể:
- Nồng độ mol Ca(NO3)2: CM(Ca(NO3)2) = n(Ca(NO3)2) / V(dung dịch) = 0,01 / 0,1 = 0,1M.
- Nồng độ mol CaCl2 dư: CM(CaCl2 dư) = n(CaCl2 dư) / V(dung dịch) = 0,015 / 0,1 = 0,15M.
Kết luận
Phản ứng giữa dung dịch CaCl2 và AgNO3 là một ví dụ điển hình cho phản ứng tạo kết tủa trong hóa học. Qua bài viết này, hi vọng các bạn đã hiểu rõ hơn về hiện tượng, cơ chế cũng như cách tính toán liên quan đến phản ứng thú vị này. Hãy tiếp tục theo dõi Hóa Học Phổ Thông để khám phá thêm nhiều phản ứng hóa học thú vị khác nhé!
