Na2CO3 làm quỳ tím chuyển màu gì? Hóa xanh hay hóa đỏ?

Na2CO3 làm quỳ tím chuyển màu gì? Hóa màu xanh hay hóa màu đỏ? Và làm cách nào để đo được độ pH của dung dịch Na2CO3? Đây là thắc mắc chung của nhiều người khi nghiên cứu về Natri cacbonat. Trong bài viết này LifeVista sẽ giải đáp các thắc mắc trên, đồng thời chia sẻ một số phương pháp để xác định độ pH của dung dịch natri cacbonat. Theo dõi bài viết để không bỏ lỡ các thông tin thú vị bạn nhé!

1. Tổng quan về Natri cacbonat

Natri cacbonat (Na2CO3) là một loại muối trung hòa, hay còn gọi là muối cacbonat của kim loại natri và axit yếu H2CO3. Hợp chất này có sẵn trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất soda tự nhiên (natron). Ngày nay các nhà máy cũng đã tổng hợp được soda Na2CO3 từ quá trình Solvay.

Trên thị trường hiện nay, natri cacbonat thường được gọi bằng các tên thông dụng như soda, soda Na2CO3, soda ash hay soda ash light. Vì chất này dễ khai thác và điều chế nên giá thành khá thấp và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống.

Trong lĩnh vực công nghiệp, natri cacbonat được sử dụng để nấu thủy tinh, làm xà phòng, sản xuất chất tẩy rửa, làm giấy, keo dán gương, phẩm nhuộm… và điều chế các muối khác của natri. Ngoài ra nó còn được dùng để xử lý nước cứng cho nước thải, nước hồ bơi… Trong ngành thực phẩm, Na2CO3 còn được sử dụng làm chất điều chỉnh độ axit (mã số E500).

Ở dạng khan, Natri cacbonat là chất bột, màu trắng và dễ hút ẩm. Ngoài ra chất này còn rất dễ tan trong nước, khi hòa tan vào nước nó sẽ tỏa nhiều nhiệt, làm cho dung dịch bị ấm lên.

Xem thêm: Soda Na2CO3 là gì? Ứng dụng của Na2CO3 trong xử lý nước cứng

Xem thêm: Giá Na2CO3 là bao nhiêu? Địa chỉ mua soda công nghiệp giá tốt

2. Giấy quỳ tím là gì?

Trước khi tìm hiểu Na2CO3 có làm đổi màu quỳ tím không và chuyển sang màu gì, cần tìm hiểu sơ qua về quỳ tím. Giấy quỳ tím là một loại giấy giấy thử hóa học được tẩm dung dịch chỉ thị pH. Do vậy, giấy quỳ tím sẽ thay đổi màu khi pH của môi trường thay đổi, được sử dụng để nhận biết môi trường đó là axit, bazơ hay trung tính.

Chất chỉ thị trên giấy quỳ tím được chiết xuất từ một số loại rêu địa y. Chất này sẽ giữ nguyên màu tím nếu dung dịch là trung tính, chuyển đỏ nếu tiếp xúc với axit và chuyển sang màu xanh trong môi trường bazơ. Tương ứng với độ pH như sau:

• Độ pH = 7 (trung tính): Không đổi màu
• Độ pH < 7 (axit): Chuyển màu đỏ
• Độ pH > 7 (bazơ): Chuyển màu xanh

Giấy quỳ tím thường dùng để nhận biết các chất hóa học trong phòng thí nghiệm, trường học, nhà máy hoặc trong đời sống. Nó có thể kiểm tra nhanh chính axit hoặc bazơ của nước, hóa chất và thực phẩm.

3. Natri cacbonat (Na2CO3) làm quỳ tím chuyển màu gì?

Soda Na2CO3 làm quỳ tím chuyển màu gì? Khi nhúng giấy quỳ tím vào dung dịch muối Na₂CO₃ (natri cacbonat), giấy sẽ chuyển từ màu tím sang màu xanh.

Muối natri cacbonat (Na2CO3) được tạo bởi bazơ mạnh và axit yếu, do vậy dung dịch muối này có tính kiềm (pH > 7). Khi hòa tan vào nước, Na₂CO₃ phân ly thành các ion Na⁺ và CO₃²⁻. Ion CO₃²⁻ tiếp tục phản ứng với nước, tạo thành axit yếu H₂CO₃ và ion OH⁻. Chính ion OH⁻ làm cho dung dịch muối có tính bazơ nhẹ.

Phản ứng khi hòa tan Na₂CO₃ vào nước:

Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃²⁻

CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻

Ngoài sử dụng giấy quỳ tím, bạn có thể xác định tính bazơ của dung dịch Na2CO3 bằng phenolphtalein. Trong môi trường trung tính hoặc axit, phenolphtalein không màu, khi cho vào dung dịch có môi trường bazơ (pH > 8.2) sẽ chuyển sang màu hồng hoặc đỏ hồng. Khi nhỏ phenolphtalein vào dung dịch Na2CO3, dung dịch sẽ chuyển sang màu hồng nhạt đến hồng đậm (tùy vào nồng độ).

Xem thêm: Hóa chất soda Na2CO3 là axit hay bazơ?

4. Làm sao để biết được Na2CO3 có độ pH là bao nhiêu?

Sử dụng giấy quỳ tím chỉ giúp bạn nhận biết tính axit và bazơ của dung dịch Na2CO3 nhưng không đo được chính xác độ pH. Để xác định giá trị pH chính xác, bạn có thể sử dụng hai cách sau:

4.1 Sử dụng bút đo pH

Bút đo pH điện tử là một thiết bị cầm tay dùng để đo chính xác độ pH đến từng số lẻ thập phân trong thời gian ngắn. Chỉ cần nhúng đầu bút vào dung dịch Na2CO3, màn hình sẽ hiển thị con số cho biết độ pH của dung dịch.

Ưu điểm của bút đo pH là thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng và cho kết quả nhanh. Tuy nhiên, vì cho điện cực trực tiếp vào dung dịch nên đầu điện cực rất dễ bị khô. Nếu không được vệ sinh và bảo quản kỹ lượng thì bút chỉ dùng được khoảng 1 - 2 năm là hỏng.

Phương pháp này thường được áp dụng để kiểm tra độ pH trong nước hồ bơi, nước sinh hoạt, phòng thí nghiệm, đo pH đất…

4.2 Sử dụng bộ test thử nước

Bộ test nước hay còn gọi là bộ test pH - Clo, là dụng cụ giúp kiểm tra nhanh độ pH của nước hồ bơi. Một bộ test gồm 2 chai thuốc thử và 1 bảng chỉ thị màu. Bạn chỉ cần cho nước vào cột pH, sau đó nhỏ vài giọt thuốc thử vào, nước sẽ đổi màu tùy thuộc vào độ pH. Quan sát màu sắc của nước và so sánh với bảng chỉ thị để đọc kết quả đo pH cuối cùng.

Phương pháp này khá đơn giản, dễ sử dụng, giá thành thấp hơn so với bút đo pH. Có thể dùng bộ test để kiểm tra nhanh độ pH của nhiều mẫu cùng một lúc. Nhược điểm của bộ test pH là độ pH không cao, cách đọc kết quả còn bị phụ thuộc vào cảm quan của con người. Do vậy nó không thích hợp để dùng cho các phép đo chuyên sâu hoặc yêu cầu độ chính xác cao.

Bộ test nước được sử dụng rộng rãi trong các bể bơi, được dùng để xác định nồng độ clo dư và pH. Dựa kết quả từ bộ test người ta sẽ xác định được pH trong bể bơi có đang cân bằng hay không. Nếu không sẽ dùng axit hoặc soda để điều chỉnh lại.

Khi cho dung dịch Na2CO3 vào bộ test, nước sẽ chuyển thành màu xanh nhạt. Bạn có thể so sánh với bảng chỉ thị để đọc độ pH của dung dịch.

4.3 Sử dụng máy đo pH

Máy đo PH là một trong những phương pháp phổ biến thường được dùng để xác định độ pH của dung dịch natri cacbonat. Loại máy cho kết quả đo nhanh, chính xác, có thể đo liên tục và có tính năng lưu trữ kết quả đo. Ngoài đo pH, nó còn tính toán được độ dẫn điện và nhiệt độ của dung dịch muối Na2CO3.

Nhược điểm của phương pháp này là giá thành của máy cao hơn so với bút thử và bút đo pH. Ngoài ra điện cực của máy cũng rất dễ hư nếu không được vệ sinh bảo dưỡng thường xuyên. Với một số ứng dụng thông thường như đo pH hồ bơi thì không cần dùng đến thiết bị này. Đối với dung dịch Na2CO3, người ta dùng máy để đo chính xác độ kiềm của dung dịch để đánh giá chất lượng, an toàn.

5. Phân biệt Na2CO3 với các chất làm đổi màu quỳ tím khác (phân biệt giữa NaOH, NH3, NaHCO3)

Ngoài Na2CO3, một số hóa chất cũng làm đổi màu quỳ tím như NaOH, NH3 và NaHCO3. Mỗi dung dịch có độ pH khác nhau nên mức độ chuyển màu của quỳ tím không giống nhau. Cụ thể như sau:

• Cho quỳ tím vào dung dịch NaOH: Hóa chất NaOH có độ pH rất cao, do vậy giấy quỳ tím sẽ chuyển sang màu xanh đậm rất nhanh, màu rõ và không có mùi.
• Cho quỳ tím vào dung dịch Na2CO3: Dung dịch này có độ pH thấp hơn dung dịch NaOH, do vậy quỳ tím chuyển sang màu xanh nhạt hơn, cũng không có mùi.
• Cho quỳ tím vào dung dịch NH3 đậm đặc: Dung dịch này có độ pH thấp hơn NaOH và Na2CO3, do vậy giấy quỳ tím chuyển sang màu xanh rất nhạt. Bạn có thể dễ dàng nhận biết NH3 vì nó có mùi khai.
• Cho quỳ tím vào dung dịch NaHCO3: Dung dịch này có pH chỉ khoảng 8 - 9 nên không làm đổi màu quỳ tím, nếu có chỉ hơi xanh nhạt nhẹ.

Dưới đây là bảng so sánh thể hiện độ pH dung dịch, sự đổi màu của giấy quỳ tím và hiện tượng:

Chất pH dung dịch Màu quỳ tím chuyển thành Hiện tượng khác NaOH ~13-14 Xanh đậm Màu lên nhanh, mạnh, không mùi Na₂CO₃ ~11-12 Xanh nhạt Màu xanh nhạt hơn NaOH, không mùi NH₃ ~11 (đậm đặc) Xanh rất nhạt Có mùi khai đặc trưng NaHCO₃ ~8-9 Không đổi hoặc xanh rất nhạt Màu gần như không đổi, không mùi

6. Câu hỏi thường gặp

6.1 Có thể sử dụng quỳ tím để kiểm tra độ kiềm trong nước hay không?

Có, bạn có thể sử dụng giấy quỳ tím để kiểm tra tính kiềm và tính axit trong nước. Khi nhúng quỳ tím vào nước, nếu giấy chuyển sang màu xanh nghĩa là nước có tính kiềm. Tuy nhiên, quỳ tím chỉ giúp xác định môi trường kiềm hay axit, không cho biết chính xác giá trị độ pH hoặc mức độ kiềm của nước. Để đo cụ thể độ kiềm, nên dùng bút đo pH hoặc bộ test thử chuyên dụng.

6.2 Na2CO3 và NaOH có thể làm đổi màu quỳ tím giống nhau hay không?

Cả hai chất Na₂CO₃ và NaOH đều làm quỳ tím chuyển sang màu xanh do cả hai đều có tính kiềm. Tuy nhiên, hiện tượng đổi màu của hai dung dịch có sự khác biệt:

• NaOH là bazơ mạnh, làm quỳ tím chuyển xanh đậm rõ rệt.
• Na₂CO₃ là muối kiềm nhẹ, làm quỳ tím chuyển xanh nhạt hơn.

6.3 Tại sao các bazơ lại làm quỳ tím chuyển sang màu xanh?

Bazơ làm quỳ tím chuyển sang màu xanh vì khi hòa tan trong nước, bazơ tạo ra các ion OH⁻ (ion hiđroxit). Những ion này làm cho dung dịch có tính kiềm. Quỳ tím là chất chỉ thị màu, sẽ đổi màu tùy theo môi trường. Khi gặp môi trường có tính kiềm do ion OH⁻ gây ra, quỳ tím sẽ chuyển từ màu tím sang màu xanh.

6.4 Độ pH của dung dịch Na2CO3 1M là bao nhiêu?

Độ pH của dung dịch Na2CO3 được tính dựa vào hằng số phân ly axit (Ka) của HCO3- và áp dụng các nguyên lý cân bằng axit - bazơ trong dung dịch. Ion CO₃²⁻ từ Na2CO3 sẽ phản ứng với nước theo phản ứng thủy phân, tạo ra OH- và HCO3-. Giá trị Ka của Na2CO3 xấp xỉ 4.2 × 10⁻⁷.

Áp dụng công thức: pOH= −log(Ka⋅[CO₃2−]​/[HCO₃−]) và pH = 14 - pOH

Vậy độ pH của dung dịch Na2CO3 1M là 10.31 (áp dụng công thức).

7. Kết

Trên đây LifeVista đã đưa ra câu trả lời cho thắc mắc “Na2CO3 làm quỳ tím chuyển màu gì?”. Bên cạnh đó bài viết cũng chia sẻ thêm một số thông tin về natri cacbonat, giấy quỳ tím cũng như phân biệt hiện tượng của một số chất có tính kiềm khác. Nếu bạn đang gặp khó khăn khi sử dụng Na2CO3 hoặc cần tìm mua hóa chất này, hãy liên hệ với LifeVista để được hỗ trợ nhé.