Bài giảng Cân bằng acid - Base - ThS. Ngô Gia Lương

Chia sẻ: Hồ Phước Bảo | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

143
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cân bằng acid - Base" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Khái niệm về acid, base; thuyết proton Bronsted; sự điện ly của acid và base trong nước; thuyết electron của Lewis; sự ion hóa và tích số ion của nước;... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cân bằng acid - Base - ThS. Ngô Gia Lương

ThS Ngô Gia Lương
Khái niệm về acid, base. a. Thuyết cổ điển của Arrhenius b. Thuyết proton Bronsted c. Thuyết electron của Lewis
Thuyết cổ điển của Arrhenius Acid Arrhenius: chất điện ly cho ion H3O+ trong nước HCl(aq) +H2O(l) H3O+(aq) + Cl(aq) HNO3(aq)+H2O(l) H3O+(aq) + NO3(aq) Base Arrhenius: chất điện ly cho ion OH- trong nước NH3(aq) + H2O (l) NH4+(aq) + OH(aq)
Thuyết proton Bronsted Acid Bronsted : cho proton H+ HA  H+ + A- Base Bronsted : nhận proton H+ B + H+  BH+ Các cặp acid–base liên hợp: HA/A- ,BH+/B HA + B  A- + BH+ Phản ứng giữa acid và base là pư trao đổi proton(H+) giữa acid của 1cặp acid- base liên hợp này với 1 base của 1 cặp acid-base liên hợp khác.
Phản ứng giữa các cặp acid base liên hợp Cặp liên hợp Acid + Base Base + Acid Cặp liên hợp Reaction 1 HF + H2O F– + H3O+ Reaction 2 HCOOH + CN– HCOO– + HCN Reaction 3 NH4+ + CO32– NH3 + HCO3– Reaction 4 H2PO4– + OH– HPO42– + H2O Reaction 5 H2SO4 + N2H5+ HSO4– + N2H62+ Reaction 6 HPO42– + SO32– PO43– + HSO3–
Dự đoán acid, base Bronsted Acid Bronsted – là chất phải chứa H+ Phân tử trung hoà : HCl, HNO3, HF…. Cation có chứa H+ : NH4+ Anion có chứa H : HSO4- , H2PO4- …. Cation kim loại trong nước : Fe2+(aq) ; Al3+(aq).. Cation cấu hình khí trơ có q2/ r càng lớn tính acid càng mạnh Cation có điện tích và bán kính tương đương, cấu hình: 18e – (18e +2e) – (18e> >8e ) tính acid mạnh hơn cấu hình 8e
3+ 2+ Al(H2O)6 Al(OH)(H2O)5 + H+ 2+ Al(H2O) 3+ 6 +H2O (l) Al(OH)(H2O)5 + H3O + Al3+(aq) bị thuỷ phân
Base Bronsted - chất có dư mật độ điện tích âm Anion: Cl-, NO3-, SO42-, PO43-…. Phân tử cộng hoá trị phân cực : NH3 .. Chất lưỡng tính- chất vừa có khả năng cho H+ vừa có khả năng nhận H+. Các hợp chất có chứa H thường là chất lưỡng tính HCl + H2PO4-  Cl- + H3PO4 H2PO4- + HCO3-  HPO42- + H2CO3 pK a 2 (H 3 PO 4 ) 7,21 pK a 2 (H 2 CO 3 ) 10,33
Sự điện ly của acid và base trong nước Acid : HA + H2O  A- + H3O+ H 3O A Ka càng lớn thì tính Ka HA acid càng mạnh  Base : B + H2O  BH+ + OH- BH OH Kb càng lớn thì tính Kb base càng mạnh B
Sự điện ly của acid và base là kết quả của pư trao đổi proton giữa acid và base với dung môi. NH3(aq) + H2O (l) NH4+(aq) + OH(aq) base acid acid base
 Đối với cặp acid – base liên hợp: [ H 3 O ][ A ] K a ( HA) HA + H2O  A- + H3O+ [ HA] [ HA][OH ] A + H2O  HA + OH - - K b( A ) [A ] [ H 3 O ][ A ] [ HA][OH ] K a ( HA) K b ( A ) x [ H 3 O ][OH ] Kn [ HA] [A ] Ka.Kb = Kn pKa + pKb = pKn = 14 Ka.Kb = Kd pKa + pKb = pKd Acid càng mạnh (Ka↑) thì base liên hợp là base yếu(Kb↓) Acid càng yếu (Ka↓) thì base liên hợp là base mạnh (Kb↑)
HẰNG SỐ ĐIỆN LY CỦA CÁC BASE YẾU
HẰNG SỐ ĐIỆN LY CỦA CÁC ACID YẾU VÀ BASE LIÊN HỢP ở 250C
Thuyết electron của Lewis Thuyết Lewis dùng giải thích quá trình tạo phức và tính bền của phức. Acid Lewis: là tiểu phân có dư mật độ điện tích dương và orbital hoá trị trống để nhận cặp electron liên kết từ base. Dự đoán acid Lewis: Hầu hết các cation kim loại (Ag+, Co3+, Cr3+, Mg2+..) Các halogenua của B, Al, Si, Sn Các hydrua của B,Al Các hợp chất có lk đôi trong những đk thích hợp cũng thể hiện tính axit
Base Lewis: chất cho cặp electron. Dự đoán base Lewis:  Các anion : Cl, Br, OH  Phân tử trung hoà hay ion có chứa nguyên tử (N,O ) còn cặp e hoá trị tự do như : NH3, amin , rượu, xeton.. Ag+ + 2NH3  [Ag(NH3)2]+ H F H F N H  F B N H •• F B □ + F H F H acid base
base acid •• •• H  H O H •• + + OH •• •• acid base H H + H+ + N H  H N H •• H H acid base
HCl, acid mạnh HF, acid yếu [H ] = [HCl] + [H+] < [HF]
Sự ion hóa và tích số ion của nước Độ dẫn điện của H2O = 5,54.10-18 .cm-1 -1 K [H3O+][OH-] H-O-H + H-O-H OH- + H3O+ K= [H2O]2 Acid Brönsted Baz Brönsted 14 Kw [ H 3O ][OH ] 10 pH=-lg[H+] pOH=-lg[OH-] pK=-lgK pKw = pH + pOH = 14
Khái niệm pH Định nghĩa pH pH = -lgaH O+ pH = -lg[H3O+] 3 Trung Thang pH: Acid Baz tính 14 pH 0 7 pH tăng, độ acid giảm pOH = -lg[OH-] pH + pOH = 14
Chỉ số pH và môi trường dd  Trong nước nguyên chất và môi trường trung tính [H+] = [OH-] = 10-7 pH = 7  Trong dung dịch acid có môi trường acid [H+] > [OH-] pH < 7  Trong dung dịch base có môi trường base [H+] < [OH-] pH > 7