Oxide base phản ứng với acid
Giáo viên hướng dẫn cho bột CuO màu đen tác dụng với sulfuric acid loãng. Bột tan dần, tạo dung dịch màu xanh do có copper(II) sulfate:
$$\mathrm{CuO+H_2SO_4\longrightarrow CuSO_4+H_2O}.$$
CuO là **oxide base**: phản ứng với dung dịch acid phù hợp tạo muối và nước. CaO, MgO, $\mathrm{Fe_2O_3}$ cũng thuộc nhóm này. Ví dụ:
$$\mathrm{MgO+2HCl\longrightarrow MgCl_2+H_2O}.$$
Thí nghiệm cần dụng cụ lấy hóa chất, kính bảo hộ và hướng dẫn của giáo viên; không chạm, nếm hoặc tự trộn hóa chất.
Oxide acid phản ứng với dung dịch base
Khi dẫn một lượng carbon dioxide thích hợp vào nước vôi trong, dung dịch ban đầu vẩn đục do tạo calcium carbonate không tan:
$$\mathrm{CO_2+Ca(OH)_2\longrightarrow CaCO_3+H_2O}.$$
$\mathrm{CO_2}$ là **oxide acid**: phản ứng với dung dịch base phù hợp tạo muối và nước. $\mathrm{SO_2}$, $\mathrm{SO_3}$, $\mathrm{P_2O_5}$ cũng thuộc nhóm này. Khi NaOH đủ theo tỉ lệ tạo sulfate:
$$\mathrm{SO_3+2NaOH\longrightarrow Na_2SO_4+H_2O}.$$
Nếu tiếp tục đưa nhiều $\mathrm{CO_2}$ vào, kết tủa có thể tan, dung dịch trong trở lại do tạo calcium hydrogencarbonate tan:
$$\begin{gathered}
\mathrm{CaCO_3+CO_2+H_2O}\\
\mathrm{\longrightarrow Ca(HCO_3)_2}
\end{gathered}.$$
Vì vậy, không kết luận “càng thêm carbon dioxide, kết tủa càng nhiều” ở mọi giai đoạn.
Phân loại bằng phản ứng, không chỉ bằng kim loại
Theo tính chất với acid và base trong bài:
- **Oxide base** phản ứng với acid tạo muối và nước: CaO, CuO, MgO.
- **Oxide acid** phản ứng với dung dịch base tạo muối và nước: $\mathrm{CO_2}$, $\mathrm{SO_2}$, $\mathrm{SO_3}$.
- **Oxide lưỡng tính** phản ứng được với cả acid và base phù hợp: $\mathrm{Al_2O_3}$, ZnO.
- **Oxide trung tính** không có các phản ứng tạo muối với dung dịch acid, base như hai nhóm đầu: CO, NO.
$\mathrm{Al_2O_3}$ là oxide kim loại nhưng lưỡng tính; CO là oxide phi kim nhưng trung tính. “Trung tính” ở đây là cách phân loại phản ứng, **không có nghĩa chất đó an toàn**.
Bài luyện
Bột CuO tác dụng với H₂SO₄ loãng theo thí nghiệm đã nêu. Hiện tượng nào phù hợp?
Bột CuO được tiêu thụ trong phản ứng.
Đúng: tạo dung dịch copper(II) sulfate.
Oxide với acid trong phản ứng này tạo nước, không tạo hydrogen.
Sản phẩm là muối, không phải kim loại tự do.
Lời giải
$\mathrm{CuO+H_2SO_4\longrightarrow CuSO_4+H_2O}$. Bột CuO màu đen tan dần, muối copper(II) sulfate tạo dung dịch màu xanh. Không nhầm với kim loại tác dụng acid tạo hydrogen. Đáp án B.
Bài luyện
Ban đầu nước vôi trong vẩn đục khi dẫn $\mathrm{CO_2}$ thích hợp vào. Chất rắn mới là gì?
Đúng: calcium carbonate không tan.
Phản ứng đã nêu không tạo calcium oxide.
Carbon dioxide không hóa rắn trong thí nghiệm này.
Chất này tan, liên quan giai đoạn thêm nhiều carbon dioxide.
Lời giải
$\mathrm{CO_2+Ca(OH)_2\longrightarrow CaCO_3+H_2O}$. Kết tủa calcium carbonate làm nước vôi trong vẩn đục lúc đầu. Đáp án A.
Bài luyện
$\mathrm{Al_2O_3}$ phản ứng được với cả dung dịch acid và base phù hợp. Nó thuộc loại nào?
Trung tính không có tính chất đã nêu.
Có kim loại chưa đủ để kết luận oxide base.
Đúng: phản ứng với cả hai nhóm dung dịch.
Mọi oxide đều có oxygen, không phải tiêu chí oxide acid.
Lời giải
Oxide phản ứng được với cả acid và base phù hợp là oxide lưỡng tính. $\mathrm{Al_2O_3}$ là ví dụ; thành phần có kim loại không tự quyết định nó là oxide base. Đáp án C.
Bài luyện
CO thuộc oxide trung tính trong bài. Cách hiểu nào đúng?
CO có hai nguyên tố C, O, vẫn là oxide.
Trung tính không đồng nghĩa an toàn.
Đây là đặc điểm lưỡng tính, không phải trung tính.
Đúng: phân loại theo tính chất phản ứng đã xét.
Lời giải
CO là oxide vì gồm hai nguyên tố, có oxygen. Nó được xếp trung tính vì không có các phản ứng tạo muối với dung dịch acid/base như oxide acid hoặc base trong bài; tên nhóm không cho phép suy chất an toàn. Đáp án D.
Bài luyện
Tiếp tục đưa nhiều CO₂ vào nước vôi đã có kết tủa, dung dịch có thể trong trở lại. Giải thích nào phù hợp với dữ kiện bài?
Có phản ứng tiếp theo, không phủ nhận sự tạo kết tủa lúc đầu.
Đúng: chất tan được tạo thành ở giai đoạn sau.
Phản ứng không tạo kim loại calcium.
Quá trình đã nêu không dùng oxygen theo giải thích này.
Lời giải
$\mathrm{CaCO_3+CO_2+H_2O\longrightarrow Ca(HCO_3)_2}$. Khi thêm nhiều carbon dioxide, kết tủa calcium carbonate có thể chuyển thành chất tan, nên dung dịch trong trở lại. Đáp án B.