Hóa học 8
Phân tích phương trình & Bảo toàn khối lượng
CaO
56g
+
+
H2O
18g
→
=
Ca(OH)2
74g
Tra cứu nhanh các chất trong phản ứng
CaOH2OCa(OH)2
1. Điều kiện phản ứng
Phản ứng xảy ra ngay ở điều kiện thường khi cho vôi sống tiếp xúc với nước. Không cần chất xúc tác hay đun nóng, bản thân phản ứng tỏa nhiệt cực kỳ mạnh.
2. Hiện tượng sau phản ứng
Khi cho canxi oxit (CaO) vào nước, mẩu chất rắn màu trắng nhanh chóng hút nước, nứt ra và tan dần tạo thành chất bột nhão màu trắng (vôi tôi). Phản ứng tỏa một lượng nhiệt lớn làm nước xung quanh có thể sôi lên sùng sục và bốc hơi nghi ngút.
3. Quá trình phản ứng & Bản chất cơ chế xảy ra
- Phân loại phản ứng: Đây là phản ứng hóa hợp kinh điển giữa một oxit bazơ hoạt động mạnh và nước.
- Cơ chế bẻ gãy và hình thành liên kết: Canxi oxit (CaO) là hợp chất ion với mạng lưới tinh thể rất bền vững giữa ion Ca²⁺ và O²⁻. Khi gặp các phân tử nước có tính phân cực mạnh, lực tương tác lưỡng cực của nước sẽ tấn công vào bề mặt tinh thể CaO, bẻ gãy liên kết ion Ca-O.
- Sự tạo thành liên kết mới: Ion O²⁻ phóng thích từ CaO có tính bazơ cực mạnh, nó nhanh chóng giật lấy ion H⁺ từ phân tử H₂O để chuyển thành nhóm OH⁻. Đồng thời, phân tử nước bị mất H⁺ cũng trở thành nhóm OH⁻. Hai nhóm OH⁻ này kết hợp với ion Ca²⁺ tự do tạo thành liên kết ion trong hợp chất Ca(OH)₂.
- Biến thiên enthalpy: Quá trình hydrat hóa ion và tạo liên kết mới giải phóng năng lượng lớn hơn nhiều so với năng lượng cần để phá vỡ liên kết ban đầu, làm cho phản ứng tỏa nhiệt rất mạnh (ΔH < 0).
Mẹo nhớ nhanh bài học: Vôi sống gặp nước sục sôi, hóa thành vôi tôi trắng phau nhà nhà. Tỏa nhiệt bỏng rát xót xa, nhớ mang bảo hộ tránh xa vết sẹo.
4. Thông thư chi tiết các chất tham gia phản ứng (Reactants)
| Công thức | Tên gọi | Trạng thái & Tính chất hóa học cốt lõi |
|---|---|---|
| CaO | Canxi oxit (Vôi sống) | Chất rắn màu trắng, hút ẩm mạnh. Thuộc loại oxit bazơ mạnh, tác dụng với nước tạo bazơ kiềm, tác dụng với axit và oxit axit tạo muối. |
| H₂O | Nước | Chất lỏng không màu, không mùi, không vị. Đóng vai trò là dung môi phân cực và chất tham gia phản ứng trực tiếp. |
5. Thông tin chi tiết các chất sản phẩm sau phản ứng (Products)
| Công thức | Tên gọi | Trạng thái & Phương pháp nhận biết |
|---|---|---|
| Ca(OH)₂ | Canxi hydroxit (Vôi tôi / Nước vôi trong) | Chất rắn màu trắng, ít tan trong nước. Nhận biết bằng cách lọc lấy dung dịch trong suốt (nước vôi trong) rồi sục khí CO₂ vào, sẽ xuất hiện kết tủa trắng Canxi cacbonat (CaCO₃) làm đục dung dịch. Hoặc dùng chỉ thị: làm quỳ tím hóa xanh và phenolphtalein hóa hồng. |
Bài tập vận dụng kiểm tra kiến thức liên quan
Trong công nghiệp và đời sống, tại sao người ta thường thực hiện quá trình 'tôi vôi' (cho CaO vào nước) trong các hố vôi xây bằng gạch hoặc đất thay vì các thùng nhựa hay thùng kim loại mỏng?
Lời giải chi tiết: Phản ứng tôi vôi (CaO + H₂O) tỏa lượng nhiệt rất lớn, nhiệt độ hỗn hợp có thể tăng cao lên trên 100 độ C làm nước sôi sùng sục. Nếu dùng thùng nhựa thông thường, nhiệt độ cao này dễ dàng làm mềm, nóng chảy nhựa, gây đổ vỡ và làm bắn hóa chất bazơ ăn mòn mạnh Ca(OH)₂ ra ngoài, gây nguy cơ bỏng nhiệt và bỏng hóa chất cực kỳ nguy hiểm cho người lao động. Do đó, việc dùng hố đất hoặc bể gạch đá chịu nhiệt là giải pháp an toàn tối ưu.