Phản ứng của muối axit

Muối axit vừa có tính chất của muối, vừa có tính chất của axit, do đó nó có khả năng tham gia phản ứng một cách đa dạng hơn và có thể gây lúng túng cho học sinh khi xác định sản phẩm phản ứng.
Tài liệu này mong muốn khái quát lại các phản ứng của muối axit, và giúp các em học sinh giải các bài tập liên quan dễ dàng hơn. Tài liệu này có thể dùng cho các em lớp 9 chuẩn bị thi vào chuyên Hóa lớp 10, cũng như có thể được sử dụng cho các em chuẩn bị cho kỳ thi đại học.
Lý thuyết cơ bản
Thế nào là muối axit?
Axit đơn chức và axit đa chức
Định nghĩa axit
Axit, theo định nghĩa ở chương trình THCS, chứa 1 hoặc nhiều nguyên tử H liên kết với 1 gốc axit, nguyên tử H này có thể được thay thế bởi nguyên tử kim loại. 
Chương trình THPT định nghĩa axit là chất có thể phân li trong dung dịch tạo ra proton H+.
Axit đơn chức
Axit chỉ có 1 nguyên tử H có thể được thay thế bởi nguyên tử kim loại, hoặc 1 phân tử khi phân li trong dung dịch cho duy nhất 1 proton thì gọi là axit đơn chức: HCl, HNO3, H3PO2, CH3COOH
HCl à H+ + Cl-
HNO3 à H+ + NO3-
H3PO2 à H+ + H2PO2-
CH3COOH à CH3COO- + H+
Cl-, NO3-, H2PO2- hay CH3COO- là các gốc axit tương ứng.
Axit đơn chức không nhất thiết chỉ có 1 nguyên tử H trong phân tử do có những nguyên tử H không mang tính axit trong phân tử axit. VD như H3PO2 chỉ có 1 nguyên tử H duy nhất mang tính axit, còn 2 nguyên tử H còn lại không có tính axit (không thể bị thay thế bởi nguyên tử kim loại, không phân li thành proton khi ở trong dung dịch được).
Axit đa chức
Axit có nhiều hơn 1 nguyên tử H có thể thay thế được bởi nguyên tử kim loại, hoặc 1 phân tử khi phân li trong dung dịch cho nhiều hơn 1 proton được gọi là các axit đa chức: H2SO4, H3PO4, H2CO3, (HOOC)2
Axit sunfuric ở trong dung dịch bị phân li theo 2 quá trình sau, tạo ra 2 gốc axit khác nhau là HSO4- và SO42-.
H2SO4 à H+ + HSO4-
HSO4- à H+ + SO42- (1)
Axit photphoric ở trong dung dịch bị phân li theo 3 quá trình sau, tạo ra 3 gốc axit khác nhau là H2PO4-, HPO42-, PO43-.
H3PO4 à H2PO4- + H+ 
H2PO4- à HPO42- + H+ (2)
HPO42- à PO43- + H+ (3)
Khi xảy ra phản ứng trung hòa, nguyên tử kim loại cũng thế “dần dần” vào vị trí của từng nguyên tử H trong axit đa chức:
H3PO4 + NaOH à NaH2PO4 + H2O
NaH2PO4 + NaOH à Na2HPO4 + H2O (4)
Na2HPO4 + NaOH à Na3PO4 + H2O (5)
Các quá trình (1), (2), (3) khi mà gốc axit vẫn tiếp tục phân li ra proton cho thấy các gốc axit đó có tính chất của 1 axit.
Các quá trình (4), (5) cho thấy các muối NaH2PO4 và Na2HPO4 do mang gốc axit có tính axit nên vẫn tiếp tục tham gia phản ứng trung hòa với kiềm tạo thành muối mới và axit mới à Các muối này cũng có tính chất của axit. Do đó chúng được gọi là muối axit, vừa là muối, vừa là axit.
Muối axit
Từ sự hiểu biết về axit đa chức và các phản ứng trong phần 1.1.c, chúng ta có thể định nghĩa muối axit là muối của một kim loại với 1 gốc axit mà gốc axit đó vẫn còn nguyên tử H có tính axit (có thể phân li ra thành proton khi ở trong dung dịch – phản ứng (1), (2), (3) ở trên; có thể bị thay thế bởi nguyên tử kim loại – phản ứng (4), (5)).
Do đó, chỉ có axit đa chức mới tạo ra muối axit, trừ ngoại lệ các muối amoni và dẫn xuất, do bản thân nhóm amoni NH4+ hay dẫn xuất dạng NR3H+ (R là một gốc hydrocacbon chẳng hạn) có tính axit (có thể phân li thành proton, và có thể bị thay thế bởi nguyên tử kim loại):
NH4+ à NH3 + H+
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 à BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O
Các muối axit hay gặp nhất là các muối axit của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, và các axit tạo muối axit thông dụng nhất trong chương trình axit cacbonic, axit sunfurơ, axit sunfuric, axit photphoric
Phản ứng thể hiện tính chất của một axit
Phản ứng trung hòa
Thể hiện tính chất của 1 axit, muối axit tham gia phản ứng trung hòa với bazơ tạo thành muối và nước:
NaHCO3 + NaOH à Na2CO3 + H2O
2NaHCO3 + Ca(OH)2 à CaCO3↓ + Na2CO3 + H2O 
Lưu ý: khi muối axit cho vào môi trường kiềm, lập tức nó bị trung hòa, do đó tạo thành muối trung hòa ứng với axit ban đầu. 
Phản ứng với muối 
Thể hiện tính chất của 1 muối, muối axit phản ứng với muối tạo ra muối mới (muối của axit mạnh) và axit mới, sản phẩm phải có 1 chất ít tan hoặc không bền hoặc 1 chất bay hơi, hoặc tạo thành 1 muối axit mới mà gốc axit “ít phân li” (axit yếu).
NaHSO4 + Na2CO3 à 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
2NaHSO4 + Na2CO3 à 2Na2SO4 + H2O + CO2↑
NaHSO4 dư, cả 2 nguyên tử kim loại trong muối của axit yếu ban đầu Na2CO3 bị thay thế:
NaHSO4 + BaCl2 à BaSO4↓ + NaCl + HCl
Phản ứng sau có xảy ra không?
NaHCO3 + BaCl2 à BaCO3↓ + NaCl + HCl
Dĩ nhiên không xảy ra, vì HCl là axit mạnh hơn axit cacbonic, nên nó lập tức hòa tan BaCO3.
Còn phản ứng trên xảy ra được, không phải vì HCl yếu hơn H2SO4 (chúng đều là axit mạnh) nhưng BaSO4 không tan trong môi trường axit.
Phản ứng giữa 2 muối axit
2 muối axit phản ứng với nhau, 1 chất sẽ đóng vai trò axit, 1 chất đóng vai trò muối; và dĩ nhiên muối axit của axit mạnh đóng vai trò axit.
NaHSO4 + NaHCO3 à Na2SO4 + H2O + CO2↑
NaHSO4 đóng vai trò là axit, còn NaHCO3 là muối của axit yếu. Do đó sản phẩm là muối của axit mạnh (muối của “muối” axit lúc này là muối trung hòa J do nguyên tử H còn lại bị thế rồi) và axit yếu cacbonic (không bền, bị phân hủy thành CO2).
NaHSO4 + Ba(HCO3)2 à BaSO4↓ + NaHCO3 + H2O + CO2↑
Muối axit + axit
Muối axit + chính axit tương ứng có thể cho sản phẩm là muối axit với nhiều H axit trong phân tử hơn.
Na2HPO4 + H3PO4 à 2NaH2PO4 
Muối 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 1 muối.
HCl + NaHCO3 à NaCl + H2O + CO2
Phản ứng nhiệt phân muối axit
Đun nóng dung dịch muối bicacbonat có thể sinh ra muối cacbonat trung hòa:
Ca(HCO3)2 à CaCO3 + CO2 + H2O
Điều chế muối axit
Axit hoặc oxit axit + bazơ tương ứng ở tỉ lệ thích hợp:
Ca(OH)2 + 2CO2 à Ca(HCO3)2
NaOH + H3PO4 à NaH2PO4 + H2O
Muối + axit tương ứng với muối à muối axit.
CaCO3 + CO2 + H2O à Ca(HCO3)2
2Na3PO4 + H3PO4 à 3Na2HPO4
Muối + axit à muối mới + axit mới
NaHCO3 + H2SO4 à NaHSO4 + H2O + CO2↑
Muối axit + bazơ của kim loại trong muối à muối axit mới
NaH2PO4 + NaOH à Na2HPO4 + H2O
Muối + muối à 2 muối mới trong đó có muối axit:
NaHSO4 + Ba(HCO3)2 à BaSO4↓ + NaHCO3 + H2O + CO2↑
Bài tập
Bài 1.
Cho biết NaHSO4 tác dụng như một axit. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho NaHSO4 tác dụng với các dung dịch NaHCO3, Na2CO3, BaCl2, Ba(HCO3)2, Na2S.
Bài 2.
Hoà tan m (g) hỗn hợp Na2CO3, KHCO3 vào nước thu được 400 ml dung dịch A . Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl 1,5 M vào dung dịch A dc dung dịch B và 1, 008 l khí đktc. Cho B tác dụng với Ba(OH)2 dư dc 29,55 g kết tủa. Tính m; và thể tích CO2 (đktc) thoát ra khi đổ dung dịch A vào bình đựng 100 ml HCl 1,5 M.
Bài 3.
Dãy các chất nào sau đây là muối axit ? 
KHCO3, CaCO3, Na2CO3.
Ba(HCO3)2, NaHCO3, Ca(HCO3)2.
Ca(HCO3)2, Ba(HCO3)2, BaCO3.
Mg(HCO3)2, Ba(HCO3)2, CaCO3
Bài 4.
Hoàn thành các phản ứng sau:
NaHSO3 + NaClO 	à
KHSO3 + H2SO4 	à
NaHSO3 + Ba(OH)2 	à
NaHSO4 + 2KHCO3 	à
NaHSO4 + 2NH3 	à 
Na2CO3 + Ba(HCO3)2 	à
Na2SO4 + Ba(HCO3)2 	à
Ca3(PO4)2 + H3PO4 	à
Ca(H2PO4)2 + H2SO4 	à
Ca(HCO3)2 + NaOH 	à
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 	à
Ba(HCO3)2 + Na2SO4 	à
Na2CO3 + Ba(HCO3)2 	à
Ba(HCO3)2 + 2 NaHSO4 	à
Mg(HCO3)2 + 2 NaHSO4 	à
Na2SO3 + Ba(HCO3)2 	à 
Ca(HCO3)2 + NaOH 	à
KHCO3 + CuSO4 	à
KHCO3 + Al2(SO4)3 	à
KHCO3 + NH3 	à
CaCO3 + H2O + CO2	à
Bài 5.
Nhận biết các dung dịch muối axit sau: NaHSO4, NaHCO3, Ba(HCO3)2 không dùng thêm hóa chất nào.