Điều chế Natri hydro photphat Na2HPO4.12H2O

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Thực hành Hóa vô cơ

Báo cáo:
ĐIỀU CHẾ NATRI HYDROPHOTPHAT Na2HPO4.12H2O

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Lê Trọng Thành

Nguyễn Minh Trường Giang
Mssv: 14032631

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 04, tháng 04, năm 2016


NỘI DUNG BÁO CÁO
1. Mục đích thí nghiệm:
2. Giới thiệu tổng quan:
3. Cơ sở lý thuyết:
4. Hóa chất – thiết bị:
5. Tiến hành thí nghiệm:
6. Hiện tượng – giải thích:

7. Kết luận:
8. Lời cảm ơn:

9. Tài liệu tham khảo.


1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Nắm được tính chất hóa học, tính chất vật lý thực tế của Acid photphoric, Natri hydrophotphat
(Na2HPO4.12H2O).
- Điều chế tinh thể natri hydrophotphat.

- Tiến hành so sánh thực tế và lý thuyết từ đó rút ra kết luận về các tính chất của acid photphoric thông qua
việc điều chế natri hydrophotphat.

- Quan sát màu sắc trạng thái tinh thể natri hydrophotphat.

- Rèn luyện tính cẩn thận trong việc thực hiện thí nghiệm, kỹ năng thao tác tiến trình thí nghiệm và sử dụng
một số dụng cụ thiết bị phòng thí nghiệm.


2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN:
Natri hydrophotphat (Na2HPO4) là muối natri của acid photphoric. Phân tử khối khoảng 141.96
g/mol. Nó có dạng bột màu trắng có tính hút ẩm cao và tan được trong nước.

•Độ tan của nó vào khoảng 7.7 g/100ml ở 20oC.
•Độ pH của dung dịch này vào khoảng 8.0 và 11.0.
•Tỉ trọng 0.5 – 1.2 g/cm3.
•Nhiệt độ nóng chảy khoảng 250oC.


2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN:

Ứng dụng:
Natri hydrophotphat được dùng trong thương mại như một phụ gia chống đông cục trong các sản
phẩm bột.

Dùng với natri photphat trong nhiều ứng dụng nồi hơi. Nó cung cấp photphat tự do để làm chậm
quá trình hình thành lớp cặn canxi.

Natri hiđrophotphat và natri đihiđrophotphat được dùng như một thuốc nhuận tràng muối để chữa
chứng táo bón hay để làm sạch ruột trước khi nội soi.


3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

Natri hydrophotphat (Na2HPO4) là muối natri của acid
photphoric.
2-

Acid photphoric (H3PO4) là một acid trung bình có đầy đủ tính chất của một acid, anion PO 4

có

cấu trúc tứ diện đều.

Trong phân tử acid photphoric P ở mức oxi hóa +5 bền nên acid photphoric khó bị khử, không có
tính oxi hóa như acid nitric.


3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
H PO là một acid 3 nấc trong dung dịch có sự phân ly:
3 4

+
-3
H PO  H
+ H PO
K = 7,6.10
3 4
2 4
a1
+
2-8
H PO
 H
+ HPO
K = 6,2.10
2 4
4
a2
2+
3-13
HPO
 H
+ PO
K = 6,2.10
4
4
a3
Muối monohidrophotphat của kim loại kiềm bị thủy phân trong dung dịch:
Ví dụ: Na2HPO4 +

H2O



NaOH

+

NaH2PO4

2Nhưng quá trình này xảy ra mạnh hơn so với quá trình phân li acid của ion HPO4 :
2HPO4

+

H2O



+
H3O

+

3PO4

Vì thế mà dung dịch Na2HPO4 có môi trường kiềm yếu.


4. HÓA CHẤT – THIẾT BỊ:
4.1 Hóa chất:

Dung dịch H3PO4 20%.
Dung dịch Na CO bão hòa.
2 3
Thuốc thử phenolphtalein.


4. HÓA CHẤT – THIẾT BỊ:
4.2 Thiết bị:
Cân phân tích.
Bếp điện
Nồi đun
Ngoài ra còn có các dụng cụ quan trọng
như: ống nghiệm, bình đong, becher,
phễu thủy tinh, đũa thủy tinh, giấy lọc,
pipet, bóp cao su, ống nhỏ giọt,..


5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:

Dùng pipet 10ml hút khoảng 10ml dung dịch H3PO4 20% cho vào becher 100ml. Sau đó cho thêm vào vài
giọt phenolphtalein.

Tiếp tục cho từ từ dung dịch Na2CO3 bão hòa vào becher trên cho đến khi dung dịch chuyển sang màu
hồng nhạt.

Cô dung dịch trên nồi cách thủy cho đến khi xuất hiện tinh thể thì dừng lại. Sau đó để nguội lọc lấy tinh
thể và làm khô ở nhiệt độ phòng.


6. HIỆN TƯỢNG – GIẢI THÍCH:

Do H3PO4 là một acid nên pH<7, mà phenolphtalein là một thuốc thử bazơ có khoảng đổi
màu pH từ 8.3 – 10 nên cho phenolphtalein vào dung dịch H 3PO4 vẫn trong suốt, không
màu.

Khi cho từ từ dung dịch Na2CO3 bão hòa vào becher thì lúc đầu dung dịch chưa đổi màu có
bọt khí sủi lên rất nhiều đó là khí CO2. Lúc này thì trong dung dịch chưa xuất hiện
Na2HPO4 nên dung dịch vẫn chưa đổi màu.


6. HIỆN TƯỢNG – GIẢI THÍCH:
PTHH:2H PO + Na CO → 2NaH PO + CO + H O
3 4
2 3
2 4
2
2


6. HIỆN TƯỢNG – GIẢI THÍCH:

Cho đến khi dung dịch chuyển
sang màu hồng nhạt chứng tỏ đã có
sự xuất hiện của Na HPO vì pH
2
4
của dung dịch Na HPO ở nấc 2
2
4
vào khoảng 8 – 11 trùng với

khoảng

đổi

màu

của

phenolphtalein.

2NaH PO + Na CO → 2Na HPO + CO + H O.
2 4
2 3
2
4
2
2


6. HIỆN TƯỢNG – GIẢI THÍCH:

Phương trình tổng quát:
Na2CO3 + H3PO4 → Na2HPO4 + CO2 + H2O

Tiến hành đun cách thủy dung dịch thu được trên bếp điện.

Thời gian đun khoảng 1 giờ thì trong becher bắt đầu xuất hiện tinh thể màu trắng đóng váng
trên mặt dung dịch, màu hồng của dung dịch mất hẳn. Lúc này ta ngừng đun và đem lọc khi
dung dịch còn nóng.

6. HIỆN TƯỢNG – GIẢI THÍCH:


6. HIỆN TƯỢNG – GIẢI THÍCH:

Nếu để dung dịch nguội mới tiến hành lọc thì lượng muối kết tinh lớn màu trắng sữa, gây khó
khăn khi lọc.

Sau khi lọc và làm khô ta thu được tinh thể Na2HPO4.12H2O màu trắng, dạng mảng nhỏ.


7. KẾT LUẬN:
Muối Natri hidrophotphat có một số ứng dụng quan trọng trong đời sống, chủ yếu là dùng trong
việc hút ẩm.
Acid photphoric là một acid ba nấc, trong dung dịch có sự phân ly:
H PO
2 4
+
2H PO
 H
+ HPO
2 4
4
2+
3HPO
 H
+ PO
4
4

H PO
3 4

 H

+

+

K

a1

K

a2

K

a3

= 7,6.10

-3

= 6,2.10

-8

= 6,2.10

-13

Muối Natri hydrophotphat ở nấc 2 có pH khoảng 8 – 11 nên làm cho phenolphtalein từ không
màu chuyển sang hồng, từ đó có thể kết luận Na 2HPO4 là một muối có tính bazơ


7. KẾT LUẬN:

+
Natri cacbonat cũng là một muối có tính bazơ, có khả năng nhận H nên ta hoàn toàn có thể thay thế
dung dịch Na2CO3 trong phản ứng trên bằng dung dịch NaOH với tỷ lệ nNaOH : nH3PO4 = 2 : 1 để
tạo ra natri hydrophotphat:
H3PO4

+

2NaOH

→

Na2HPO4

+

2H2O

Trong quá trình điều chế không thể cho ra sản phẩm tinh khiết được, nó có lẫn tạp chất như
NaH2PO4, vì khó có thế lấy đúng tỷ lệ trên được.

8. LỜI CẢM ƠN:
Thầy Lê Trọng Thành – Giảng viên trực tiếp hướng dẫn tôi môn Thực hành hóa vô cơ đã
tận tình chỉ bảo tôi trong thời gian học tập, và tiến hành viết báo cáo này.

Tập thể bạn bè lớp ĐHPT10A đã giúp đỡ, góp ý giúp tôi trong quá trình học tập và làm thí
nghiệm.
Khoa Công nghệ Hóa học trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo
điều kiện về cơ sở vật chất và thiết bị hóa chất giúp tôi hoàn thành thí nghiệm bài báo cáo
này.

Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Khoa Công nghệ Hóa học đã tận tình truyền
đạt kiến thức góp phần giúp tôi hoàn thành thí nghiệm.


9. TÀI LIỆU THAM KHẢO:

•Khoa Công nghệ Hóa học, trường ĐHCN TP.HCM; Giáo trình thực hành Hóa vô cơ; Nhà xuất bản lao động,
2012.

•Lê Thị Thanh Hương và cộng sự; Giáo trình Hóa phân tích; Trung tâm Công nghệ Hóa học, ĐHCN
TP.HCM.

•Hoàng Nhâm; Hóa học vô cơ; Nhà xuất bản Giáo dục, 2006.
•Võ Thành Công; Bài giảng Hóa vô cơ, 2015.
•Nhóm 3; Bài báo cáo Các nguyên tố nhóm VA, 2016.
•Website: /> />

The End.

Cám ơn thầy và các bạn đã
lắng nghe!