Bài 24: Nguyên tố nhóm IA

Các phương trình hoá học:

a) NaHCO₃ + HX → NaX + CO₂ + H₂O;

b) NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃^-

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

Trong dung dịch: 

Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃^2-

Phương trình hoá học để giải thích các ứng dụng:

a) Trong quá trình Solvay viết các phương trình hoá học của phản ứng:

- Nung vôi để cung cấp vôi sống và carbon dioxide:

CaCO₃ \(\underrightarrow{t^o}\) CaO + CO₂

- Tái chế ammonia từ vôi sống và dung dịch ammonium chloride.

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Ca(OH)₂ + 2NH₄Cl → CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O

Hoặc có thể viết gọn:

2NH₄Cl + CaO → 2NH₃ + CaCl₂ + H₂O

b) Quy trình Solvay đã giảm thiểu được tác động đến môi trường bằng cách quay vòng các sản phẩm trung gian (như CO₂ và NH₃) để tái sử dụng trong quy trình sản xuất.

Từ sơ đồ quá trình Solvay, ta có quá trình cụ thể như sau:

(1) Hoà tan NaCl vào dung dịch NH₃ đặc đến bão hoà.

(2) Nung CaCO₃, rồi dẫn khí thoát ra vào dung dịch bão hoà của NaCl trong NH₃:

CaCO₃ \(\underrightarrow{t^o}\) CaO + CO₂

NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O \(⇌\)  NaHCO₃ + NH₄Cl

(3) Do NaHCO₃ ít tan hơn các muối khác nên kết tinh trước. Tách NaHCO₃ ra khỏi dung dịch, nung ở nhiệt độ cao được soda:

2NaHCO₃ \(\underrightarrow{t^o}\) Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

(4) Sản phẩm NH4Cl được chế hoá bởi vôi tôi, thu khí NH₃:

2NH4Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O

Các khí CO₂, NH₃ được đưa vào sử dụng lại. NH₃ được tuần hoàn trong quá trình sản xuất.