Mở đầu
Muối sulfate có cùng anion SO₄²⁻ nhưng khác độ tan và ứng dụng. Muốn nhận sulfate, ta chọn phản ứng của anion này thay vì chỉ nhìn tên kim loại.
Độ tan thường gặp
Phần lớn muối sulfate tan trong nước, nhưng BaSO₄ rất ít tan; PbSO₄ ít tan và CaSO₄ chỉ tan ít.
Phương trình ion nhận biết:
$$\mathrm{Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow}.$$
Có thể dùng dung dịch BaCl₂ hoặc Ba(NO₃)₂ thích hợp. Không dùng dung dịch có sẵn sulfate làm thuốc thử vì sẽ đưa chính ion cần nhận biết vào mẫu.
Kiểm tra nhanh
Hiện tượng khi thêm BaCl₂ vào dung dịch Na₂SO₄ là gì?
Không có phản ứng sinh khí.
$\mathrm{Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4}$ tạo chất rắn trắng.
Không có ion tạo màu xanh trong hệ.
Hệ không chứa Ag⁺ hay I⁻.
Lời giải
**Cách làm**
$\mathrm{Na_2SO_4+BaCl_2\rightarrow BaSO_4\downarrow+2NaCl}$; xuất hiện kết tủa trắng.
Dùng phản ứng để phân biệt dung dịch
Có thể dùng dung dịch chứa sulfate để phân biệt BaCl₂ với NaCl: mẫu tạo kết tủa trắng BaSO₄ là BaCl₂.
Ngược lại, có thể dùng BaCl₂ để phân biệt H₂SO₄ loãng với HCl: mẫu tạo kết tủa trắng là H₂SO₄.
Mỗi phép thử phải chọn thuốc thử không đưa sẵn dấu hiệu giống hệt vào cả hai mẫu.
Ví dụ mẫu: Tính lượng sulfate từ BaSO₄
Một mẫu tạo 2,33 g BaSO₄. Dùng $M_{BaSO_4}=233$ g/mol:
$$n_{BaSO_4}=2{,}33/233=0{,}0100\ \mathrm{mol}.$$
Tỉ lệ $SO_4^{2-}:BaSO_4=1:1$ nên mẫu có 0,0100 mol sulfate. Khối lượng ion sulfate là:
$$m_{SO_4^{2-}}=0{,}0100\times96=0{,}960\ \mathrm g.$$
Nếu tính muối ban đầu, cần biết cation và công thức muối.
Một số sulfate quen thuộc
CaSO₄ có trong thạch cao; MgSO₄ và (NH₄)₂SO₄ có những ứng dụng phù hợp trong nông nghiệp, y tế hoặc công nghiệp tùy cấp độ tinh khiết. Không suy mọi muối sulfate đều an toàn hoặc dùng thay nhau chỉ vì cùng anion.
Luyện tập
0,020 mol Na₂SO₄ phản ứng hoàn toàn với BaCl₂ dư tạo bao nhiêu mol BaSO₄?
Đã chia đôi không theo hệ số.
Tỉ lệ Na₂SO₄ : BaSO₄ là 1 : 1.
Đã nhân đôi theo số Na⁺, không liên quan kết tủa.
Không phù hợp hệ số phương trình.
Lời giải
**Cách làm**
$\mathrm{Na_2SO_4+BaCl_2\rightarrow BaSO_4+2NaCl}$ có tỉ lệ 1 : 1, nên tạo 0,020 mol BaSO₄.
Ghi nhớ
- Nhận sulfate bằng kết tủa trắng BaSO₄.
- Dùng đúng thuốc thử để phân biệt dung dịch và tính kết tủa theo tỉ lệ sulfate : BaSO₄ = 1 : 1.
Đang học