Giới thiệu
Trong hóa học, canxi cacbonat (CaCO₃) là hợp chất rắn màu trắng, không tan trong nước, thường gặp trong đá vôi, san hô, vỏ sò. Axit sunfuric (H₂SO₄) là một trong những axit vô cơ mạnh, có tính háo nước và tính oxi hóa cao. Khi cho CaCO₃ tác dụng với H₂SO₄, phản ứng xảy ra, tạo thành muối, nước và khí. Đây là phản ứng vừa quen thuộc trong đời sống, vừa quan trọng trong công nghiệp.
Phương trình phản ứng CaCO₃ + H₂SO₄
Phản ứng được viết như sau:
-
Chất tham gia:
-
CaCO₃: rắn, có nhiều trong tự nhiên (đá vôi, đá phấn).
-
H₂SO₄: dung dịch axit mạnh.
-
-
Sản phẩm:
-
CaSO₄: canxi sunfat (có thể tạo lớp kết tủa bám trên bề mặt đá vôi).
-
CO₂: khí cacbonic, thoát ra làm sủi bọt.
-
H₂O: nước.
-
Giải thích phản ứng
-
Axit sunfuric phản ứng với muối cacbonat tạo khí CO₂, đặc trưng bởi hiện tượng sủi bọt.
-
Tuy nhiên, do CaSO₄ ít tan, sản phẩm này có thể bám trên bề mặt CaCO₃, làm phản ứng dừng lại sớm. Vì vậy, phản ứng không hoàn toàn mạnh mẽ như khi CaCO₃ tác dụng với HCl hoặc HNO₃.
-
Phản ứng này chứng minh tính axit mạnh của H₂SO₄ và tính chất đặc trưng của muối cacbonat.
Ứng dụng thực tiễn
-
Trong công nghiệp xây dựng:
-
Phản ứng xảy ra khi H₂SO₄ rò rỉ và tiếp xúc với các vật liệu chứa đá vôi, gây hư hại công trình.
-
-
Trong môi trường:
-
Đây là một phần nguyên nhân của hiện tượng mưa axit phá hủy đá vôi. Mưa chứa H₂SO₄ phản ứng với CaCO₃ trong các công trình kiến trúc, làm chúng bị bào mòn.
-
-
Trong phòng thí nghiệm:
-
Phản ứng CaCO₃ + H₂SO₄ thường được dùng để điều chế khí CO₂.
-
Bài tập minh họa
Kết luận
Phản ứng CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + CO₂ + H₂O là một trong những phản ứng tiêu biểu của muối cacbonat với axit mạnh. Phản ứng này không chỉ quan trọng trong học tập mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong công nghiệp, xây dựng và môi trường. Hiểu rõ cơ chế và hiện tượng xảy ra giúp chúng ta ứng dụng tốt trong đời sống và phòng tránh các tác động tiêu cực của mưa axit lên công trình đá vôi.
