Phản ứng CO2 và H2O
Khi CO2 phản ứng với H2O, ta thu được H2CO3.
1. Phương trình phản ứng CO2 tác dụng H2O
CO2 + H2O ⇔ H2CO3
2. Điều kiện phản ứng xảy ra
Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường.
3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
- CO2 (Cacbon đioxit) là một oxit axit khi tan trong nước tạo thành H2CO3.
- H2CO3 (Axit cacbonic) là axit kém bền do đó dễ dàng phân hủy tạo ra CO2, H2O.
4. Mở rộng kiến thức về CO2
4.1. Tính chất vật lý
- CO2 là chất khí không màu, nặng gấp 1,5 lần so với không khí.
- Tan ít trong nước.
- CO2 khi bị làm lạnh đột ngột là thành phần chính của nước đá khô. Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa, được sử dụng để làm môi trường lạnh và khô, rất tiện lợi để bảo quản thực phẩm.
4.2. Tính chất hóa học
Khí CO2 không cháy và không duy trì sự cháy của nhiều chất.
- CO2 là oxit axit:
- CO2 tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một điaxit rất yếu): CO2 (k) + H2O (l) ⇔ H2CO3 (dd)
- CO2 tác dụng với oxit bazơ → muối: CaO + CO2 → CaCO3 (tº)
- CO2 tác dụng với dung dịch kiềm → muối + (H2O): NaOH + CO2 → NaHCO3, 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
- Phản ứng của CO2 với dung dịch kiềm tạo thành muối nào tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol của 2 chất tham gia phản ứng.
- CO2 bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và tác dụng được với các chất khử mạnh:
- 2CO2 ⇔ 2CO + O2 (tº)
- CO2 + 2Mg → 2MgO + C (Đây là nguyên nhân không sử dụng CO2 để dập tắt các đám cháy kim loại)
- CO2 + C → 2CO
- CO2 còn được dùng để sản xuất ure: CO2 + 2NH3 → NH4O – CO – NH2 (amoni cacbamat), NH4O – CO – NH2 → H2O + (NH2)2CO (180ºC; 200at)
4.3. Điều chế
- Quá trình hô hấp của người và động vật: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
- Quá trình lên men bia rượu: C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH
- Quá trình đốt cháy nhiên liệu: CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + y/2 H2O
- Trong công nghiệp: C + O2 → CO2 (đốt cháy hoàn toàn than cốc trong không khí), CaCO3 → CaO + CO2 (1000ºC)
- Trong phòng thí nghiệm: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
4.4. Ứng dụng
Khí CO2 được dùng để làm lạnh, bảo quản thực phẩm, tạo ra nước soda và nhiều sản phẩm khác. Ngoài ra CO2 có vai trò trong quá trình quang hợp của thực vật và trong chu trình phát thải cacbon của Trái Đất. Khí CO2 có tác dụng vô cùng trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ trái đất, tạo ra sự chuyển hóa của các chất hữu cơ và tham gia vào nhiều quá trình công nghiệp khác.
Tính chất hóa học của H2O
5.1. Nước tác dụng với kim loại
Ở điều kiện thường, nước có thể phản ứng với các kim loại mạnh như Li, Ca, Na, K, Ba,… để tạo thành dung dịch Bazo và khí hidro.
H2O + Kim loại → Bazơ + H2↑
2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2↑
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
2K + 2H2O → 2KOH + H2
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
Một số kim loại trung bình như Mg, Zn, Al, Fe,… phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo ra oxit kim loại và hidro. Kim loại Mg tan rất chậm trong nước nóng.
5.2. Nước tác dụng với oxit bazo
Nước tác dụng với một số oxit bazo như Na2O, CaO , K2O,… tạo thành dung dịch bazo tương ứng. Dung dịch bazo làm cho giấy quỳ tím hóa xanh.
H2O + Oxit bazơ → Bazơ
Na2O + H2O → 2NaOH
Li2O + H2O→ 2LiOH
K2O + H2O→ 2KOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
5.3. Nước tác dụng với oxit axit
Nước tác dụng với oxit axit tạo thành axit tương ứng. Dung dịch axit làm giấy quỳ tím hóa đỏ.
H2O + Oxit axit → Axit
CO2 + H2O → H2CO3
SO2 + H2O → H2SO3
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
SO3 + H2O → H2SO4
N2O5 + H2O → 2HNO3
Bài tập vận dụng
Câu 1. Dãy chất nào sau đây tan trong nước?
A. CO2, SO2, CaO
B. BaO, CuO, N2O5
C. CaO, FeO, CO2
D. N2O5, CaO, ZnO
Đáp án: A
Câu 2. Dãy chất nào sau đây hòa tan vào nước cho dung dịch làm giấy quỳ tím hóa đỏ?
A. N2O5, CaO, CO2
B. SO3, N2O5, P2O5
C. CO2, Na2O, N2O5
D. CO, CO2, N2O5
Đáp án: B
Câu 3. Khi nhiệt phân, nhóm các muối nitrat cho sản phẩm kim loại, khí NO2, O2 là
A. Cu(NO3)2, Pb(NO3)2.
B. Ca(NO3)2, Hg(NO3)2, AgNO3.
C. Zn(NO3)2, AgNO3, LiNO3.
D. Hg(NO3)2, AgNO3.
Đáp án: D
Câu 4. Chất nào sau đây được dùng làm bột nở trong công nghiệp thực phẩm?
A. KOH
B. NaOH
C. Na2CO3
D. NaHCO3
Đáp án: D
Xem thêm các phương trình phản ứng hóa học khác:
- CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
- CaOCl2 + HCl → CaCl2 + Cl2 + H2O
- CaOCl2 → CaCl2 + O2
- H2SO4 + KOH → K2SO4 + H2O
- KOH + HCl → KCl + H2O
Nguồn: fptskillking.edu.vn
