CO2 + KOH → K2CO3 + H2O

1. Tính chất của các cấu tử trong phản ứng:

CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O

– Khí CO2 (tên khoa học là Carbon dioxide) được biết đến rộng rãi với tên gọi Carbon dioxide, Carbon Dioxide. Đây là một loại hợp chất hóa học tồn tại ở dạng khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí với d(CO2/kk)= 44/29. Ở nhiệt độ 25 độ C, CO2 nặng hơn không khí khoảng 1,5 lần. Trường hợp nồng độ CO2 cao có thể gây ngạt thở. CO2 tồn tại nhiều trong khí quyển Trái đất (0,035%) ở dạng vết (khí nồng độ thấp), trong một số trường hợp nhất định CO2 còn tồn tại ở thể rắn gọi là băng khô. Khí cacbonic tan trong nước tạo thành axit cacbonic (là một axit rất yếu). Khi tiến hành thí nghiệm, cho mẩu giấy quỳ tím vào ống nghiệm chứa đầy nước, rồi sục khí CO2 vào ống nghiệm. Khi đun nóng dung dịch thu được, quan sát thấy giấy quỳ tím lúc đầu chuyển sang màu đỏ, sau đó chuyển sang màu tím. Khi phản ứng với dung dịch bazơ CO2 phản ứng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước. Là oxit axit, CO2 phản ứng với oxit bazơ tạo thành muối.

– KOH (Tên khoa học là Potassium Hydroxide) hay được gọi là kali hydroxit. Nó là một chất có tính kiềm mạnh với đặc tính ăn mòn. Kali hydroxit tồn tại dưới dạng tinh thể kết tinh màu trắng, hút ẩm, khi hòa tan trong nước thì tỏa nhiệt. KOH là một bazơ mạnh có khả năng làm đổi màu các chất như làm quỳ tím chuyển sang màu xanh, dung dịch phenolphtalein không màu phản ứng thành màu hồng. Ở điều kiện nhiệt độ phòng, KOH phản ứng được với các oxit axit như SO2, CO2. Kali hydroxit ở trạng thái dung dịch phản ứng với axit để tạo thành muối và nước. Phản ứng với axit hữu cơ để tạo thành muối và thủy phân este và peptit. Khi KOH phản ứng với kim loại mạnh tạo thành bazơ mới và kim loại mới; phản ứng với muối tạo thành muối mới và axit mới. Ngoài ra Kai hiđroxit còn phản ứng được với một số oxit kim loại mà oxit và hiđroxit của chúng có tính chất lưỡng tính như nhôm, kẽm,… và một số hợp chất lưỡng tính như Al2O3.

– K2CO3 (tên khoa học là Kali cacbonat) hay còn gọi là Kali cacbonat. Đây là loại hợp chất có kết cấu dạng hạt nhỏ màu trắng, tan tốt trong nước tạo thành dung dịch có tính kiềm mạnh. Ngày nay, việc sử dụng K2CO3 phổ biến trong công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, xà phòng, thủy tinh. Là muối của axit cacbonic, khi phản ứng với axit mạnh hơn sẽ tạo muối mới như axit axetic, axit sunfuric, K2CO3 phản ứng với dung dịch kiềm tạo muối. Là một loại muối yếu, K2CO3 có thể phản ứng với dung dịch muối tạo ra muối mới bền hơn và khi bị phân hủy ở nhiệt độ cao sẽ giải phóng khí cacbonic.

– H2O (tên khoa học là Dihydrogen Oxide) hay dân gian thường gọi là Nước. Nước là một hợp chất vô cơ, không màu, không mùi, không vị, là thành phần chính của thủy quyển Trái đất và tồn tại dưới dạng chất lỏng trong tất cả các sinh vật sống đã biết. Nước rất quan trọng đối với tất cả các dạng sống đã biết, mặc dù nó không cung cấp calo hoặc chất dinh dưỡng hữu cơ. Bản chất H2O là dung môi có khả năng hòa tan nhiều chất rắn, lỏng và khí như muối, axit, khí amoniac, đường, khí clohiđric,… Và là chất lưỡng tính nên có thể xảy ra nhiều phản ứng hóa học. học hỏi. H2O phản ứng với các kim loại ở điều kiện nhiệt độ thường như: Li, Na, K, Ca,… Sẽ tạo ra phản ứng tạo ra bazơ và khí H2. Khi phản ứng xảy ra giữa nước và oxit bazơ sẽ tạo thành bazơ tương ứng; Sự kết hợp của nước với oxit axit sẽ tạo ra phản ứng axit tương ứng.

2. Điều kiện xảy ra phản ứng CO2 + KOH → K2CO3 + H2O:

2.1. Cơ chế phản ứng CO2 + KOH → K2CO3 + H2O:

– Trong phản ứng này, khí CO2 (cacbon đioxit) sẽ phản ứng với dung dịch KOH (kali hiđroxit), tạo thành muối K2CO3 (kali cacbonat) và nước H2O (nước). Quá trình này được mô tả cụ thể bằng phương trình hóa học sau: CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O

Phản ứng này là một ví dụ về phản ứng trao đổi, trong đó hai hợp chất tham gia trao đổi các thành phần của chúng mà không làm thay đổi số oxi hóa để tạo thành hợp chất mới.. Để phản ứng này diễn ra hiệu quả cần đảm bảo điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp.

2.2. Điều kiện để phản ứng xảy ra:

Phản ứng CO2 + KOH → K2CO3 + H2O là phản ứng xảy ra tức thời ở điều kiện thường; sự trao đổi cation. Để phản ứng xảy ra cần duy trì một số điều kiện như:

– Dùng dung dịch KOH có nồng độ thích hợp để tăng tốc độ phản ứng.

– Đảm bảo nhiệt độ phản ứng được giữ ở mức tối thiểu để tăng khả năng xảy ra phản ứng.

– Áp suất phản ứng phải giữ ở mức nhỏ nhất để tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng xảy ra.

– Ghi chú:

+ KOH phản ứng với CO2 tùy theo tỉ lệ số mol mà sản phẩm thu được có thể là muối cacbonat trung hòa hoặc muối axit hoặc hỗn hợp cả hai muối.

+ KOH phản ứng với CO2 chỉ thu được muối K2CO3 khi T = 2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O

3. Ứng dụng của phản ứng:

Phản ứng CO2 + KOH → K2CO3 + H2O tạo ra K2CO3, một hợp chất được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, công nghiệp và một số lợi ích khác trong đời sống hàng ngày. Có thể liệt kê một số công dụng của Kaili Carbonate này như sau:

– Trong lĩnh vực nông nghiệp, người ta thường trộn thêm Kali Cacbonat với phân gia súc, Kali cacbonat được sử dụng như một loại phân bón hữu hiệu để ổn định độ pH của đất và giảm độ chua của đất. Kali giúp rễ cây tăng khả năng hút nước và chất dinh dưỡng. Điều hòa các chất dinh dưỡng, tăng khả năng hấp thụ đạm và lân hiệu quả hơn. Vì vậy, người ta thường sử dụng K2CO3 để đảm bảo bổ sung chất dinh dưỡng kali cho đất để phục vụ cho việc trồng trọt.

– Một trong những món ăn vặt phổ biến ở Đông Nam Á, Trung Quốc được biết đến là thạch rau câu. Đối với ngành chế biến thực phẩm, sử dụng K2CO3 làm nguyên liệu trong quy trình sản xuất thạch.

– Ở một số nơi, K2CO3 còn được dùng làm chất trung gian trong sản xuất rượu và chế biến mật ong.

Ngoài ra, K2CO3 còn được dùng phổ biến trong sản xuất xà phòng (xà phòng), gốm sứ, thủy tinh, sả.n sản xuất thủy tinh dùng để sản xuất một số loại kính đặc biệt như thấu kính quang học, màn hình tivi.

– K2CO3 có thể thay đổi tính chất nước, làm mềm nước cứng là đặc tính của K2CO3, ngoài ra Kaili Carbonate còn có khả năng loại bỏ cặn bẩn và lọc nước.

– Trong ngành phân bón, dung dịch K2CO3 có tác dụng khử CO2 từ amoniac đi ra từ các nhà xử lý khí thải nhằm giảm lượng khí thải ra môi trường. .

Ngoài ra dung dịch K2CO3 còn được dùng làm chất ức chế dập tắt các đám cháy khô.

– K2CO3 được dùng làm chất xúc tác để duy trì trạng thái khan trong các phản ứng hóa học mà không gây phản ứng với chất chính tham gia phản ứng và sản phẩm tạo thành.

Trong sản xuất rượu, xeton và một số amin khác, có thể dùng K2CO3 để làm khô trước khi chưng cất.

– K2CO3 cũng là một thành phần trong chất trợ dung, và trong lớp phủ chất trợ dung trên que hàn hồ quang.

4. Bài tập liên quan và hướng dẫn giải:

Câu hỏi 1. Cho 3,36 lít CO2 phản ứng hết với 200 ml dung dịch KOH 1M. Sản phẩm thu được khi kết thúc phản ứng là gì?

A. K2CO3

B.KHCO3

C. K2CO3 và KHCO3

Trả lời:

câu 2. Cho 2,24 lít CO2 phản ứng hết với 100 ml dung dịch KOH 1M. Cho biết sản phẩm thu được sau khi kết thúc phản ứng thu được m gam muối khan. Tính khối lượng muối thu được.

A. 10 gam

B. 12 gam

C. 20 gam

D.15 gam

Trả lời: A

Câu 3. Sục khí CO2 vào dung dịch nước vôi trong, hiện tượng xảy ra:

A. Có kết tủa ngay, lượng kết tủa tăng dần đến một cực đại rồi lại tan hoàn toàn.

B. Một lúc sau mới xuất hiện kết tủa, lượng kết tủa tăng dần đến một cực đại rồi lại giảm.

C. Có kết tủa xuất hiện ngay nhưng ít lâu sau lại xuất hiện kết tủa lại tan.

D. Có kết tủa ngay, lượng kết tủa tăng dần đến giá trị không đổi.

E. Không tạo ra sản phẩm

Trả lời: A

Câu 4. Nung nóng 13,4g hỗn hợp muối cacbonat của hai kim loại hoá trị II. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 6,8g chất rắn và khí X. Lượng khí X sinh ra được hấp thụ hết vào 75 ml dung dịch NaOH 1M. Khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là:

A. 4,2 gam.

B. 5,8 gam.

C.6,3 gam.

D. 6,5 gam.

Trả lời:

Câu 5. “Đá khô” không tan chảy mà thăng hoa dễ dàng nên được dùng để tạo môi trường lạnh khô rất thuận tiện cho việc bảo quản thực phẩm. “Đá khô” là

A. SO2 rắn.

B. CO2 rắn.

C.CO rắn.

D. H2O rắn.

Câu trả lời là không