Muối axit là gì? Tính chất hóa học và phân loại muối axit?

01/09/202401/09/2024

01/09/2024

Muối axit là một kiến thức hóa học quan trọng trong chương trình phổ thông nhưng vẫn còn nhiều em học sinh mơ hồ về khái niệm này. Vậy muối axit là gì? Muối axit là chất nào? Hãy tham khảo bài viết dưới đây để củng cố kiến thức nhé.

Mục lục bài viết

1 1. Muối axit là gì?

2 2. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của muối axit:

2.1 2.1. Tính chất vật lý:
2.2 2.2. Tính chất hóa học:

3 3. Điều chế muối axit:

4 4. Ứng dụng của muối axit:

5 5. Bài tập vận dụng liên quan:

1. Muối axit là gì?

Muối axit là một loại muối mà trong gốc axit có hidro vẫn còn có thể phân li ra H+. Muối này có khả năng tạo ra dung dịch có tính axit. Hóa trị của gốc axit chính bằng số nguyên tử H đã được thay thế. Ví dụ như NaHSO4, NaHCO3, Na2HPO4,…

Trong phản ứng này, proton (H+) trong axit sẽ thay thế một ion kim loại hoặc nhóm kim loại trong bazơ, tạo thành muối axit. Muối axit có công thức chung là M(HnXm), trong đó M đại diện cho kim loại hoặc nhóm kim loại, X là nguyên tố hoặc nhóm nguyên tố không kim loại, n là số oxi hóa của kim loại, và m là số oxi hóa của nguyên tố X.

Ví dụ, muối axit sunfat được tạo thành từ axit sunfuric (H2SO4) và một bazơ kim loại như natri (Na). Công thức của muối axit sunfat là NaHSO4. Trong đó, proton trong axit sunfuric thay thế ion natri trong bazơ natri, tạo thành muối axit sunfat.

Muối axit có cả tính chất của muối và của axit, do đó nó có thể tác dụng với axit mạnh hơn, bazơ, muối khác hay nhiệt phân. Muối axit được điều chế bằng cách cho axit hoặc oxit axit tác dụng với bazơ tương ứng ở tỉ lệ thích hợp, hoặc cho muối tác dụng với axit tương ứng với muối.

2. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của muối axit:

2.1. Tính chất vật lý:

– Có màu trắng hoặc nhạt, không mùi hoặc có mùi nhẹ của gốc axit. Ví dụ: NaHCO3 có mùi nhẹ của CO2, NaHSO4 có mùi nhẹ của SO2…

– Thường tan tốt trong nước, tạo dung dịch có pH < 7. Ví dụ: dung dịch NaHCO3 có pH khoảng 8,4; dung dịch NaHSO4 có pH khoảng 1,9…

– Có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn muối trung hòa. Ví dụ: NaHCO3 nóng chảy ở 50°C và sôi ở 851°C; NaHSO4 nóng chảy ở 58°C và sôi ở 315°C…

– Có khối lượng riêng và mật độ cao hơn muối trung hòa. Ví dụ: NaHCO3 có khối lượng riêng là 2,2 g/cm3 và mật độ là 2,16 g/mL; NaHSO4 có khối lượng riêng là 2,7 g/cm3 và mật độ là 2,43 g/mL…

2.2. Tính chất hóa học:

Tính chất hóa học của muối axit là gần như có đầy đủ tính chất của muối và axit. Muối axit có thể tác dụng được với axit mạnh hơn nó, với bazo tạo muối trung hòa và với muối. Ngoài ra, còn có một số muối axit đặc biệt như muối photphat, nó tác dụng với axit photphoric và tạo muối photphat mới. Muối axit có tính axit sẽ làm quỳ tím hóa đỏ. Sau đây là một số phản ứng thể hiện tính chất của muối axit:

– Phản ứng trung hòa: Muối axit tham gia phản ứng trung hòa với bazo tạo thành muối và nước.

Ví dụ: NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

Chú ý: khi muối axit cho vào môi trường kiềm, lập tức nó bị trung hòa, do đó tạo thành muối trunhg hoaf ứng với axit ban đầu.

– Phản ứng với muối: Muối axit phản ứng với muối tạo ra muối mới (muối của axit mạnh) và axit mới, sản phẩm phải có một chất ít tan, không bền, một chất bay hơi hoặc tạo thành một chất axit mới mà gốc axit ít phân li (axit yếu).

Ví dụ: NaHSO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + NaHCO3

NaHCO3 có gốc axit HCO3 phân li yếu trong dung dịch, nếu Na2CO3 dư.

NaHSO4 hết, Na2CO3 vẫn dư chỉ có 1 nguyên tử kim loại trong muối của axit yếu ban đầu Na2CO3 bị thay thế.

– Phản ứng giữa hai muối axit: Hai muối axit phản ứng với nhau, một chất đóng vai trò là axit, một chất đóng vai trò là muối, khi đó muối axit của axit mạnh đóng vai trò là axit.

Ví dụ: NaHSO4 + NaHCO3 → Na2SO4 + H2O + CO2

NaHSO4 đóng vai trò là axit, còn NaHCO3 là muối của axit yếu. Do đó sản phẩm của muối mạnh và axit yếu cacbonic (không bền, bị phân hủy thành CO2).

– Phản ứng giữa muối axit và axit: Muối axit phản ứng với chính axit tương ứng có thể cho sản phẩm là muối axit với nhiều H+ trong phân tử hơn.

Ví dụ: Na2HPO4 + H3PO4 → 2NaH2PO4

Muối của axit của axit yếu phản ứng với axit mạnh hơn cho muối mới và axit mới yếu hơn, kèm theo chất kết tủa, ít phân li, hay bay hơi. Lúc này muối axit đóng vai trò là một muối.

3. Điều chế muối axit:

Axit là một nhóm hợp chất hóa học có khả năng nhường proton (H+) hoặc nhận electron khi phản ứng với các chất khác. Muối axit là một loại muối được tạo ra từ phản ứng giữa một axit và một bazo, oxit bazo hoặc kim loại. Muối axit có thể được điều chế trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp bằng nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào loại axit và muối cần tạo ra.

– Trong phòng thí nghiệm, một cách đơn giản để điều chế muối axit là cho dung dịch axit tác dụng với dung dịch bazo, oxit bazo hoặc kim loại. Phương trình tổng quát của phản ứng này là:

Axit + Bazo/Oxit bazo/Kim loại → Muối axit + Nước/Hydro

Ví dụ:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

HNO3 + Zn → Zn(NO3)2 + H2

– Trong công nghiệp, muối axit được điều chế bằng các phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu, quy trình sản xuất và yêu cầu chất lượng. Một số phương pháp điều chế muối axit trong công nghiệp là:

+ Phương pháp trung hòa: Tương tự như trong phòng thí nghiệm, nhưng quy mô lớn hơn và sử dụng các thiết bị như bình trung hòa, bình khuấy, bơm, máy lọc, máy sấy,… Ví dụ: Điều chế NaCl từ HCl và NaOH.

+ Phương pháp khử: Sử dụng các chất khử như SO2, CO, H2,… để khử các oxit của kim loại thành kim loại rồi cho tác dụng với axit. Ví dụ: Điều chế FeSO4 từ Fe2O3 và H2SO4.

+ Phương pháp oxy hóa: Sử dụng các chất oxy hóa như O2, Cl2, KMnO4,… để oxy hóa các kim loại thành oxit rồi cho tác dụng với axit. Ví dụ: Điều chế CuSO4 từ Cu và H2SO4.

+ Phương pháp thủy phân: Sử dụng nước để thủy phân các muối thành axit và bazo rồi cho tác dụng với axit khác. Ví dụ: Điều chế NaNO3 từ Na2CO3 và HNO3.

+ Phương pháp trao đổi ion: Sử dụng các hạt trao đổi ion để thay thế các ion trong dung dịch muối bằng các ion của axit. Ví dụ: Điều chế NaCl từ Na2SO4 và HCl.

4. Ứng dụng của muối axit:

– Công nghiệp hóa chất: Muối axit được sử dụng làm chất xúc tác trong quá trình sản xuất hóa chất, như axit sunfuric (H2SO4) trong sản xuất phân bón, axit clohidric (HCl) trong sản xuất muối và hóa chất khác.

– Dược phẩm: Một số muối axit được sử dụng trong ngành dược phẩm để tạo ra các dạng thuốc dễ sử dụng và hấp thu tốt hơn. Ví dụ, muối axit cloridric (HCl) được sử dụng để điều chế các dạng thuốc dạng viên.

– Phân tích hóa học: Muối axit được sử dụng trong phân tích hóa học để điều chỉnh độ acid hoặc độ kiềm của một dung dịch. Ví dụ, muối axit axetat (CH3COONa) được sử dụng trong phân tích acid-bazơ.

– Công nghiệp thực phẩm: Một số muối axit được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để điều chỉnh độ acid hoặc độ kiềm của các sản phẩm thực phẩm. Ví dụ, muối axit citrat (Na3C6H5O7) được sử dụng trong chế biến thực phẩm và đồ uống.

– Nông nghiệp: Muối axit có thể được sử dụng trong nông nghiệp để điều chỉnh pH của đất và nước, cung cấp các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng. Ví dụ, muối axit phosphat (NH4H2PO4) được sử dụng trong phân bón.

– Tẩy rửa và làm sạch: Một số muối axit có tính chất tẩy rửa và làm sạch mạnh, được sử dụng trong các sản phẩm tẩy rửa như chất tẩy rửa lò vi sóng, chất tẩy rửa cống rãnh, chất tẩy rửa bếp.

– Sản xuất điện: Một số muối axit, như axit sulfuric (H2SO4), có thể được sử dụng trong quá trình sản xuất điện từ pin axit.

Tuy nhiên, khi sử dụng muối axit, cần lưu ý về tính chất ăn mòn và độc hại của chúng. Việc sử dụng muối axit phải tuân thủ các quy định và biện pháp an toàn liên quan để đảm bảo an toàn cho con người và môi trường.