Na2SO4 kết tủa màu gì?

Câu hỏi: Na₂SO₄ kết tủa màu gì?

Lời giải:

     Natri sunfat là muối natri của acid sulfuric. Khi ở dạng khan, nó là một tinh thể rắn màu trắng có công thức Na₂SO₄ được biết đến dưới tên khoáng vật thenardite; Na₂SO₄·10H₂O được tìm thấy ngoài tự nhiên dưới dạng khoáng vật mirabilite, và trong sản xuất nó còn được gọi là muối Glauber hay mang tính lich sử hơn là sal mirabilis từ thế kỉ 17. Một dạng khác là tinh thể heptahiđrat được tách ra từ mirabilite khi làm lạnh. Với sản lượng sản xuất hàng năm lên đến 6 triệu tấn, nó là một sản phẩm toàn cầu quan trọng về hóa chất.

Cùng Top lời giải đi tìm hiểu chi tiết về Na₂SO₄ nhé.

1. Na₂SO₄ là gì?

    Natri Sunfat là một hợp chất muối trung hòa của natri được tạo thành bởi Axit Sunfuric. Natri Sunfat có công thức hóa học là Na₂SO₄. Natri Sunfat tồn tại ở dạng khan được đặc trưng bởi tinh thể màu trắng và ngoài ra còn tồn tại dưới dạng ngậm nước là Na₂SO₄.10H₂O.

    Natri Sunfat còn có những tên gọi khác như Sodium Sunphat, muối của Glauber, laterardit, sodium sulfate, disodium sulfate, mirabilite,….

Công thức cấu tạo

2. Tính chất lý hóa của Na₂SO₄

2.1 Tính chất vật lý của Na₂SO₄ là gì? 

Na₂SO₄ có màu trắng, không mùi và có vị đắng.

NA₂SO₄ có khối lượng mol là: 

+ Khan: 42.04 g/mol 

+ Đecahiđrat: 322.20 g/mol 

NA₂SO₄ có khối lượng riêng: 

+ Khan: 2.664 g/cm³

+ Đecahiđrat:1.464 g/cm³ 

Điểm nóng chảy: 

+ Khan: 884 °C  

+ Đecahiđrat: 32.38 °C 

Điểm sôi đối với dạng khan: 1429 °C 

Độ hòa tan trong nước

+ Khan: 4.76 g/100 mL (0 °C)

+ Đecahiđrat: 42.7 g/100 mL (100 °C).

2.2 Tính chất hóa học của Na₂SO₄ là gì? 

NA₂SO₄ có tính bền vững: 

   NA₂SO₄ không bị oxy hóa khử ở nhiệt độ bình thường nhưng ở điều kiện có xúc tác là nhiệt độ cao thì nó có thể tác dụng với cacbon (bị khử).

Na₂SO₄ + 2 C → Na₂S + 2 CO₂.

NA₂SO₄ có tính bazơ:

   Natri sunfat là muối trung hòa, khi tan trong nước tạo thành dung dịch có pH = 7. Tính trung hòa chứng tỏ gốc sunfat bắt nguồn từ một axit mạnh acid sulfuric. Hơn nữa, ion Na+, với chỉ một điện tích dương, có khả năng phân cực các phối tử nước của nó rất yếu miễn là có ion kim loại trong dung dịch. Natri sunfat phản ứng với axit sunfuric tạo muối axit natri bisunfat:[5][6]

Na₂SO₄ + H₂SO₄ ⇌ 2 NaHSO₄

  Hằng số cân bằng của quá trình trên phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ.

   Natri sunfat còn biểu hiện xu hướng tạo muối kép ở mức vừa phải. Các loại phèn duy nhất được tạo ra với các kim loại hóa trị ba thông thường là NaAl(SO₄)₂ (không bền ở trên 39 °C) và NaCr(SO₄)₂, đối nghịch với kali sulfat và amoni sunfat tạo được nhiều loại phèn bền. Những muối kép với một vài kim loại kiềm khác được biết gồm Na₂SO₄·3K₂SO₄, muối này có trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật glaserit.

    Sự hình thành glaserit bằng phản ứng giữa natri sunfat và kali clorua được dùng làm cơ sở của một phương pháp sản xuất kali sulfat, một loại phân bón.Các muối kép khác bao gồm 3Na₂SO₄·CaSO₄, 3Na₂SO₄·MgSO₄ (vanthoffite) và NaF·Na₂SO₄

NA₂SO₄ có tính chất trao đổi ion 

   Natri sunfat là muối ion điển hình, chứa các ion Na+ và SO₄₂₋. Sự có mặt của sunfat trong dung dịch được nhận biết dễ dàng bằng cách tạo ra các sunfat không tan khi xử lý các dung dịch này với muối Ba₂+ hay Pb₂+:

Na₂SO₄ + BaCl₂ → 2 NaCl + BaSO₄ (Kết tủa)

3. Điều chế Na₂SO₄

3.1 Na₂SO₄ tồn tại ở dạng tự nhiên

- 2/3 sản lượng trên thế giới là nguồn khoáng vật thiên nhiên mirabilite

- Muối natri sunfat khan có mặt ở những nơi khô khan dưới dạng khoáng vật thenardite. Nó chuyển sang mirabilite dần dần trong không khí ẩm. Nó còn được tìm thấy ở dạng glauberite, một khoáng vật canxi natri sunfat. 

3.2 Na₂SO₄ được công nghiệp điều chế

    Khoảng 1/3 lượng natri sunfat còn lại được sản xuất là từ phụ phẩm của các quá trình khác trong công nghiệp hóa học. Tuy nhiên, lượng natri sunfat sản xuất từ phụ phẩm như này đang giảm dần. 

Ta có các phương trình điều chế trong công nghiệp như sau: 

2 NaCl + H₂SO₄ → 2 HCl + Na₂SO₄

4 NaCl + 2 SO₂ + O₂ + 2 H₂O → 4 HCl + 2 Na₂SO₄

Na₂SO₄ tồn tại ở dạng được 2 NaOH(aq) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + 2 H₂O(l)

3.3 Na₂SO₄ được phòng thí nghiệm điều chế

- Na₂SO₄ được tổng hợp từ phản ứng giữa natri bicacbonat và magie sunfat.

- 2NaHCO₃ + MgSO₄ → Na₂SO₄ + Mg(OH)₂ + 2CO₂

4. Ứng dụng của Na₂SO₄

    Do đây là một loại hóa chất công nghiệp cơ bản nên chúng có rất nhiều ứng dụng. Công ty hóa chất Hanimex chỉ điểm mặt một vài ứng dụng quan trọng của chất này trong công nghiệp hiện tại. Cùng xem Na2SO4 làm được những gì nhé.

Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của natri sunfat:

- Sử dụng để sản xuất xà phòng và chất tẩy rửa

- Sử dụng để sản xuất các hàng dệt may

- Sử dụng trong sản xuất giấy và bột giấy

- Sử dụng trong sản xuất thủy tinh

- Công dụng của natri sunfat trong một số nền công nghiệp cụ thể:

- Công Nghiệp Chất Tẩy Rửa

- Ứng dụng lớn nhất của natri sunfat là làm chất độn trong các loại thuốc tẩy quần áo dạng bột tại nhà, chiếm khoảng 50% lượng sản phẩm được sản xuất ra.

Công Nghiệp Dệt May  

    Tầm quan trọng của việc sử dụng natri sunfat trong sản xuất hàng dệt may là không thể chối bỏ. Natri sunfat giúp làm bằng phẳng, loại bỏ các điện tích âm trên sợi vải để thuốc nhuộm có thể thấm sâu hơn. Khác với natri clorua, nó không ăn mòn các bình nhuộm bằng thép không gỉ.

Công Nghiệp Giấy

    Một ứng dụng chủ yếu trước đây của natri sunfat là dùng trong qui trình Kraft để sản xuất bột giấy từ gỗ như một chất hoá học bổ sung.

Công Nghiệp Thuỷ Tinh

    Công nghiệp sản xuất thuỷ tinh cung cấp một ứng dụng đáng kể khác của natri sunfat. Natri sunfat được dùng làm chất làm sạch giúp loại bỏ các bọt khí nhỏ ra khỏi thủy tinh nóng chảy, và ngăn ngừa quá trình tạo bọt của thủy tinh nóng chảy trong khi tinh chế.