Soda có công thức hóa học là gì?

Đáp án và lời giải chính xác cho câu hỏi “Soda có công thức hóa học là gì?" cùng với kiến thức mở rộng về công thức hóa học của soda là những tài liệu học tập vô cùng bổ ích dành cho thầy cô và bạn học sinh.

Trả lời câu hỏi: Soda có công thức hóa học là gì?

Soda là tên thường gọi của muối natri cacbonat có công thức hóa học là Na₂CO₃

Kiến thức mở rộng về công thức hóa học của Soda

1. Na₂CO₃ là gì?

- Natri Cacbonat còn gọi là Soda, là một loại muối cacbonat của natri có công thức hóa học là Na₂CO₃. Na₂CO₃ hay còn gọi là Soda Ash Light là muối natri không kết tủa, tất cả các muối của natri đều tan. Trong điều kiện thường, Na₂CO₃ khan là chất bột màu trắng, mùi nồng.

- Natri carbonat là một muối bền trong tự nhiên, thường có trong nước khoáng, nước biển và muối mỏ trong lòng đất. Một số  ít tồn tại ở dạng tinh thể có lẫn Canxi Cacbonat. Quá trình hình thành trong tự nhiên chủ yếu do sự thay đổi địa hình Trái Đất làm một số hồ gần biển hoặc vịnh bị khép kín, dần dần lượng muối tích tụ lại và bị chôn vùi vào lòng đất tạo thành mỏ muối. Lượng muối còn lại trong tự nhiên (nước biển) được hình thành do hòa tan khí CO₂ trong không khí.

- Theo các ghi chép lịch sử, từ 4.000 năm trước, người Ai Cập cổ đã biết khai thác và sử dụng Na₂CO₃. Đến thế kỷ XV – XVI, tro rong biển đã được dùng để sản xuất xà phòng và thủy tinh.

2. Tính chất vật lý của Natri Cacbonat

- Na₂CO₃ một chất dễ tan trong nước tạo thành hydrat. Với điều kiện khác nhau tạo thành hợp chất khác nhau:

+ Dưới nhiệt độ 32,5ºC kết tinh thành Na₂CO₃.10H₂

+ Trong khoảng 32,5-37,5 ºC tạo thành chất Na₂CO₃.7H₂O

+ Trên 37,5 ºC thành Na₂CO₃.H₂O

+ Dến 107 ºC mất nước thành Na₂CO₃ khan.

- Na2CO3 khan có dạng bột màu trắng, hút ẩm:

+ Nhiệt độ nóng chảy 851 độ C,

+ Nóng chảy không phân hủy tới 853 độ C, ngoài nhiệt độ này thì chất này nó sẽ phân hủy.

+ Khối lượng riêng: 2,54 g/cm³, thể rắn

+ Khối lượng mol: 105.9884 g/mol

+ Điểm sôi: 1600 °C (2451 K)

+ Độ hòa tan trong nước: 22 g/100 ml (20 °C)

3. Tính chất hóa học

- Na2CO3 là chất lưỡng tính tác dụng được cả axit và bazơ, Na2CO3 là muối trung hòa tạo môi trường trung tính nên nó có tác dụng đầy đủ tính chất hóa học như sau.

- Tác dụng với axit mạnh tạo thành muối và nước giải phóng khí CO₂:

 Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑

- Tác dụng với bazơ tạo muối mới và bazo mới:

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → 2NaOH + CaCO₃↓

- Tác dụng với muối tạo hai muối mới:

Na₂CO₃ + CaCl₂ → 2NaCl + CaCO₃

- Chuyển đổi qua lại với natri bicacbonat theo phản ứng:

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O ⇌ 2NaHCO₃

- Khi tan trong nước, Na₂CO₃ bị thủy phân:

Na₂CO₃ → 2Na+ + CO₃²⁻

CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃₋ + OH⁻ ⇒ Dung dịch Na₂CO₃ có tính base yếu.

- Na₂CO₃ bị thủy phân mạnh tạo môi trường bazơ, làm đổi màu các chất chỉ thị:

+ Chuyển dung dịch phenolphtalein không màu sang màu hồng.

+ Na₂CO₃ làm quỳ tím chuyển sang màu xanh.

4. Các phương pháp sản xuất Natri cacbonat

a. Trong tự nhiên

- Natri cacbonat tồn tại trong tro của rong biển ở một số vùng đại dương miền Tây Nam Tây Ban Nha (25–30% ) hoặc các hồ muối, mỏ muối dưới dạng Na₂CO₃.nH₂O, Na₂CO₃.NaHCO₃.2H₂O ở những khu vực thung lũng có mưa nhiều, không khí khô và gần núi đá vôi.

- Sản xuất từ các loại đá quặng trong tự nhiên: Quặng natri cacbonat được tìm thấy nhiều nhất ở Botswana, Trung Quốc, Ai Cập, Ấn Độ, Kenia, Mêxicô, Pêru, Nam Phi, Thổ Nhĩ Kỳ và Mỹ. Trên thế giới có hơn 60 loại quặng natri cacbonat, chiếm 1/3 sản lượng natri cacbonat.

- Tuy nhiên, natri cacbonat thu được lại không có độ tinh khiết cao vì có chứa nhiều tạp chất như muối clorua, sunfat và các chất không tan.

- Hiện nay, các hồ, mỏ muối lớn phần lớn có ở châu Phi, châu Mỹ, châu Âu, Ấn Độ như Iagafdi, Bora, Tơ-ron, vùng Cát Biên, Segadin, Lu-na. 

- Để khai thác natri cacbonat từ sâu trong lòng đất, người ta cho nước nóng xuống giếng khoan với mục đích hoà tan natri cacbonat đến khi đạt mức nồng độ là 32 độ Bo-mê thì đưa lên mặt đất, sau đó mang đi đem hòa tan rồi kết tinh phân đoạn để thu được sản phẩm tinh khiết.

b. Trong công nghiệp

- Phương pháp Leblanc hay còn gọi là phương pháp sunfat:

+ Nung hỗn hợp natri sunfat với than và đá vôi trong điều kiện nhiêt độ 1000^oC

Na₂SO₄ + 2C → Na₂S + 2CO₂

Na₂S + CaCO₃ → NNa₂CO₃ + CaS

+ Mang hỗn hợp sản phẩm được tạo ra hòa tan với nước  để tách CaS do nó không tan. CaS có thể tiếp tục được sử dụng để sản xuất lưu huỳnh.

- Phương pháp Solvay sử dụng amoniac:

NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O ↔ NaHCO₃ + NH₄Cl

+ NaHCO₃ ít tan trong nước được tách ra, nhiệt phân tạo thành Na₂CO₃

 2NaHCO₃ ↔ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

+ Công nghệ Solvay

- Các sản phẩm phụ sau phản ứng lại tiếp tục được chế hóa lại để sử dụng lại cho quá trình điều chế Na₂CO₃ tiếp theo.