Phản ứng trao đổi ion là gì?

Phản ứng trao đổi ion là phản ứng hóa học xảy ra khi các chất tham gia phản ứng trao đổi ion với nhau. Phản ứng trao đổi ion thường xảy ra trong chất điện li.

Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li

Phản ứng trao đổi ion

– Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion.

– Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất 1 trong số các chất sau:

+ Chất kết tủa.

+ Chất điện li yếu.

+ Chất khí.

2. Phản ứng trao đổi ion – Phản ứng axit – bazơ

– Phản ứng axit – bazơ là phản ứng trong đó có sự nhường và nhận proton (H+).

– Phản ứng axit – bazơ xảy ra theo chiều: Axit mạnh + Bazơ mạnh → Axit yếu hơn + Bazơ yếu hơn.

Chú ý: Các trường hợp ngoại lệ:

+ Tạo thành kết tủa khó tan phản ứng vẫn xảy ra được dù axit hoặc bazơ tạo thành mạnh hơn ban đầu.

CuSO4 + H2S → CuS + H2SO4 (CuS rất khó tan)

Pb(NO3)2 + H2S → PbS + 2HNO3 (PbS rất khó tan)

+ Axit khó bay hơi đẩy được axit dễ bay hơi (cả 2 axit đều mạnh):

H2SO4 đậm đặc + NaCl rắn → NaHSO4 + HCl (< 2500C)

3. Thứ tự phản ứng axit – bazơ (quy luật cạnh tranh)

a. Khi cho dung dịch chứa 1 axit vào dung dịch chứa nhiều bazơ

– Nguyên tắc: Các bazơ sẽ phản ứng theo thứ tự: axit + bazơ mạnh trước sau đó đến lượt axit + bazơ yếu (nếu axit nhiều thì có thể coi các bazơ phản ứng đồng thời).

– Một số ví dụ:

VD1: Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa đồng thời chứa NaOH và NaAlO2­:

HCl + NaOH → H2O + NaCl (ban đầu không thấy có hiện tượng kết tủa)

H2O + HCl + NaAlO2 → Al(OH)3 + NaCl (xuất hiện kết tủa và kết tủa tăng dần)

3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O (kết tủa tan đến hết)

VD2: Cho từ từ dung dịch chứa hỗn hợp NaOH và NaAlO2 vào dung dịch HCl: vì HCl nhiều nên chúng ta không quan sát thấy hiện tượng kết tủa:

HCl + NaOH → H2O + NaCl

4HCl + NaAlO2 → AlCl3 + NaCl + 2H2O

VD3: Khi cho từ từ dung dịch chứa HCl vào dung dịch có chứa Na2CO3 và NaHCO3:

HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 (không thấy có hiện tượng xuất hiện bọt khí)

HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O (có khí thoát ra)

VD4: Cho từ từ dung dịch chứa NaHCO3 và Na2CO3 vào dung dịch HCl: ngay lập tức quan sát thấy hiện tượng có khí thoát ra:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2

b. Khi cho dung dịch chứa 1 bazơ vào dung dịch có chứa nhiều axit

– Nguyên tắc: Các axit sẽ phản ứng theo thứ tự từ mạnh đến yếu. Nếu bazơ nhiều thì coi các phản ứng xảy ra đồng thời.

VD5: Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch chứa đồng thời cả HCl và AlCl3:

NaOH + HCl → NaCl + H2O (không có kết tủa xuất hiện)

3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 + 3NaCl (có kết tủa xuất hiện và kết tủa tăng dần)

NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O (kết tủa tan đến hết)

VD6: Cho từ từ dung dịch chứa HCl và AlCl3 vào dung dịch có chứa NaOH:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (không thấy có kết tủa)