Na₂CO₃ là chất gì? Na₂CO₃ có kết tủa không?

Na₂CO₃ là chất gì?

Natri cacbonat, còn gọi là sođa, là một loại muối cacbonat của natri có công thức hóa học là Na₂CO₃. Natri cacbonat là một muối bền trong tự nhiên, thường có trong nước khoáng, nước biển và muối mỏ trong lòng đất. Một số rất ít tồn tại ở dạng tinh thể có lẫn canxi cacbonat.

Na₂CO₃ có kết tủa không?

Na₂CO₃ là muối natri không kết tủa (tất cả các muối của natri đều tan). 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. Ở một số phản ứng hóa học, Na₂CO₃ tạo muối kết tủa do gốc -CO₃^2- tạo kết tủa với các ion kim loại như Ca²⁺, Mg²⁺. Vì thế chúng được ứng dụng rất nhiều trong việc lọc nước hay làm mềm các loại nước được liệt kê trong sách giáo khoa hóa học 12 như nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh cửu.

Để hiểu rõ hơn về Na₂CO₃ , chúng ta hãy tìm hiểu kỹ hơn về tính chất hóa học và vật lý nhé.

Tính chất vật lý:

Na₂CO₃ khan là chất bột màu trắng, hút ẩm và nóng chảy ở 851 °C, nóng chảy không phân hủy tới 853 °C, còn cao hơn nhiệt độ này thì bắt đầu phân hủy. Na₂CO₃ dễ tan trong nước, khi tan trong nước phát ra nhiều nhiệt do tạo thành hiđrat.

• Dưới 32,5 °C Na₂CO₃ kết tinh tạo Na₂CO₃.10H₂O
• Giữa khoảng 32,5 - 37,5 °C tạo Na₂CO₃.7H₂O
• Trên 37,5 °C tạo Na₂CO₃.H₂O
• Đến 107 °C thì mất nước hoàn toàn thành natri cacbonat khan.

Độ tan của các hiđrat chứa nhiều phân tử nước tăng theo nhiệt độ, còn của monohiđrat thì ngược lại. Trong không khí, decahiđrat Na₂CO₃.10H₂O dễ mất bớt nước kết tinh, tạo thành bột trắng vụn Na₂CO₃.5H₂O.

Na₂CO₃ có điểm sôi là 1600 °C (2451 K)

Độ hòa tan trong nước của Na₂CO₃ là 22 g/100 ml (20 °C)

Tính chất hóa học:

Na₂CO₃ là muối được cấu tạo bởi ion Na⁺ và gốc -CO₃^2- nên có những tính chất tương tự những muối khác. Do chứa gốc axit yếu nên muối Na₂CO₃ có những tính chất đặc biệt hơn những muối khác. Hãy cùng tìm hiểu nhé.

1) Tác dụng với dd axit tạo muối , nước và giải phóng khí CO₂

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O 

2) Tác dụng với dd kiềm: 

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + 2NaOH 

3) Tác dụng với dd muối: 

Na₂CO₃ + BaCl2 → BaCO₃↓ + 2NaCl 

4) Tác dụng với dd muối axit: 

Na₂CO₃ + Ba(HSO₄)₂ → Na₂SO₄ + BaSO₄↓ + H₂O  + CO₂↑ 

Na₂CO₃ + 2NaHSO₄ → 2 Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O  

5) Bị phân li trong nước: 

Na₂CO₃ + 2H2O → 2NaOH + H₂O  + CO₂↑ 

6) Na₂CO₃ dạng dung dịch, làm quỳ tím hóa xanh, dung dịch phenolphtalein không màu thành màu hồng (do bị phân li tạo NaOH)

Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃²⁻

CO₃²⁻ + H₂O → HCO₃⁻ + OH⁻

7, Ngoài ra Na₂CO₃ còn chuyển đổi qua lại với NaHCO₃ theo phản ứng:

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O →  2NaHCO₃

Khi đã tìm hiểu kỹ càng tính chất hóa học của Na₂CO₃ ,chúng ta không những biết được Na₂CO₃ có kết tủa hay không, mà còn biết được cách nhận biết cũng như các tính chất đặc trưng của Na₂CO₃

Vai trò và ứng dụng của Na₂CO₃

Với tác dụng gây kết tủa các ion không tan, làm mềm nước của Soda người ta áp dụng loại hóa chất này vào thực tiễn cho:
+ Xử lý làm tăng pH cho hồ bơi
+ Công nghiệp luyện thủy tinh, Cilicat
+ Ứng dụng làm chất tẩy rửa (có nhiều trong thuốc tẩy)
+ Công nghiệp thực phẩm.

+ Sản xuất keo dán gương, thủy tinh lỏng.

Tác dụng của hóa chất Soda (Na₂CO₃) trong xử lý nước hồ bơi là gì?

Canxi, Magiê, một số chất khác là những khoáng chất tồn tại dưới dạng ion hóa trị 2: chủ yếu là Ca2+, Mg2+ gây ra hiện tượng nước cứng. Ảnh hưởng của nước cứng tới cơ thể và sức khỏe con người là rất tiêu cực. Soda được biết đến với tác dụng làm tăng độ pH cho nước hồ bơi. Với một lượng mg vừa đủ bạn sẽ trả lại mức cân bằng pH cho nước một cách dễ dàng khi chỉ số pH đang xuống thấp mà lại an toàn không độc hại.

Cách sử dụng: Hòa tan soda với nước với liều lượng từ 1 – 3kg cho 100m3 nước /lần rồi rãi quanh mặt hồ.

Cách sản xuất Na₂CO₃:

Natri cacbonat có sẵn trong tự nhiên: trong các hồ muối, muối mỏ và tro của rong biển. Người Ai Cập cổ đã biết khai thác nguồn muối này từ 4000 năm trước, và từ thế kỷ XV - XVI, tro rong biển đã được dùng để sản xuất xà phòng và thủy tinh.

Trước đây trong công nghiệp thì Na₂CO₃ được sản xuất theo phương pháp sunfat, còn gọi là phương pháp Leblanc, do nhà hóa học Pháp N.Leblanc (1742 - 1806) đề ra năm 1791. Cụ thể như sau:

• Nung hỗn hợp natri sunfat (Na₂SO₄) với than (C) và đá vôi (CaCO₃) ở 1000 °C, sẽ có hai phản ứng xảy ra:

Na₂SO₄ + 2C → Na₂S + 2CO₂

Na₂S + CaCO₃ → Na₂CO₃ + CaS

• Hòa tan hỗn hợp sản phẩm vào nước sẽ tách được CaS không tan ra khỏi Na₂CO₃. CaS sau đó có thể được dùng để sản xuất lưu huỳnh.

Natri cacbonat ngày nay hầu như được điều chế theo phương pháp amoniac, hay còn gọi là phương pháp Solvay, do nhà hóa học Bỉ E.Solvay (1838 - 1922) đề ra năm 1864. Phương pháp này dựa vào phản ứng hóa học:

NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + NH₄Cl

NaHCO₃ ít tan trong nước được tách ra, nhiệt phân tạo thành Na₂CO₃: 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về natricacbonat hay soda. Hy vọng sau bài này bạn đọc sẽ nắm được những kiến thức căn bản, cũng như công dụng của nó. Nếu có gì hữu ích đóng góp thì hãy để lại nhận xét để Wikihoidap.org cùng biết nhé. Thân chào và hẹn gặp lại.