Bài giảng Hóa đại cương: Chương 15 - Huỳnh Kỳ Phương Hạ

CHÖÔNG 15

PHAÛN ÖÙNG TRAO ÑOÅI ION

VAØ CAÂN BAÈNG

THUÛY PHAÂN – TRUNG HOØA

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

PHAÛN ÖÙNG TRAO ÑOÅI ION TRONG DUNG DÒCH ÑIEÄN LY

„ Coù phaûn öùng trao ñoåi ion giöõa 2 chaát AX vaø

BY trong dung dòch nhö sau:

AX + BY  AY + BX

Khi phaûn öùng ñaït traïng thaùi caân baèng, ta coù:

G = -RTlnK

K laø haèng soá caân baèng.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„ Ñieàu kieän xaûy ra phaûn öùng trao ñoåi ion laø:

− Moät trong caùc saûn phaåm laø chaát keát tuûa, chaát

ñieän ly yeáu hay chaát bay hôi.

„ Ví duï:

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„ Trong tröôøng hôïp caû hai veá ñeàu coù chaát khoù tan, ñieän ly yeáu, deã bay hôi. Ta phaûi döïa vaøo haèng soá ñieän ly, tích soá tan ñeå so saùnh.

„ Ví duï:

„ Caân baèng seõ dòch chuyeån veà beân coù K hay T

nhoû hôn.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

PHAÛN ÖÙNG THUÛY PHAÂN

VAØ CAÂN BAÈNG THUÛY PHAÂN

„ Ñònh nghóa: “Söï thuûy phaân muoái laø phaûn öùng trao ñoåi giöõa caùc ion cuûa muoái vôùi caùc ion cuûa nöôùc”

„ Toång quaùt

MA + H2O  HA + MOH

„ Phaûn öùng thuûy phaân laø phaûn öùng ngöôïc cuûa phaûn

öùng trung hoøa vaø laø phaûn öùng T ‟ N.

„ Sau ñaây xeùt söï thuûy phaân cuï theå moät soá loaïi muoái

khaùc nhau.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„ Muoái taïo thaønh bôûi acid maïnh vaø base yeáu

− Ví duï: NH4Cl + H2O  NH4OH + HCl

Phöông trình ion phaân töû ruùt goïn:

NH4

+ + H2O  NH4OH + H+

− Ñoä thuûy phaân: h = n/n0 − n: soá phaân töû muoái bò thuûy phaân. − n0: soá phaân töû muoái hoøa tan trong dung dòch.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„Goïi Kcb laø haèng soá caân baèng cuûa caân baèng sau: M+ + H2O  MOH + H+

Vì [H2O] laø const, do ñoù

KT goïi laø haèng soá thuyû phaân.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Döïa vaøo haèng soá base Kb vaø haèng soá nöôùc Kn, töø heä thöùc treân ta coù:

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„ Goïi Cm laø noàng ñoä muoái vaø h laø ñoä thuûy

phaân. Ta coù:

− Khi ñoä thuûy phaân nhoû, 1- h 1. Luùc naøy:

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„pH cuûa dung dòch thuyû phaân cuûa muoái taïo bôûi acid maïnh vaø base yeáu.

„Ta coù:

[H+] = Cmh vôùi

Töø ñoù:

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„ Muoái taïo bôûi acid yeáu vaø base maïnh

− Laäp luaän töông töï nhö treân. Xeùt ví duï sau:

CH3COONa + H2O  CH3COOH + NaOH

A- + H2O  HA + OH-

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„pH cuûa dung dòch thuyû phaân cuûa muoái taïo bôûi acid yeáu vaø base maïnh.

Laäp luaän hoaøn toaøn töông töï tröôøng hôïp

muoái taïo bôûi acid maïnh vaø base yeáu, ta coù:

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Muoái taïo bôûi acid yeáu vaø base yeáu

„ Xeùt tröôøng hôïp:

NH4CN + H2O  NH4OH + HCN

Phöông trình ion-phaân töû:

NH4

+ + CN- + H2O  NH4OH + HCN

„

„

Neáu Ka>Kb moâi tröôøng axit, ngöôïc laïi. Neáu Ka Kb, moâi tröôøng trung tính.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„ Toång quaùt:

M+ + A- + H2O  MOH + HA

Nhaân töû soá vaø maãu soá cho

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Vôùi CMOH = CHA = hCm CM+ = CA- = Cm-hCm Cm, ta coù

Do ñoù:

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„pH cuûa dung dòch thuyû phaân cuûa muoái taïo bôûi acid yeáu vaø base yeáu.

Döïa treân HA (hay MOH cuõng vaäy), ta coù:

HA  H+ + A-

Do HA laø acid yeáu, neân CHA hCm CA- töø caân baèng ñieän ly cuûa HA quaù nhoû so

vôùi CA- töø phöông trình thuyû phaân, neân CA- Cm.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„Töø ñoù:

„Cuoái cuøng:

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

VÔÙI SÖÏ THUÛY PHAÂN NHIEÀU BAÄC

„ Ví duï:

-2 + H2O  HCO3

- + OH- , KT1

CO3 HCO3

- + H2O  H2CO3 + OH- , KT2

Do

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„ Keát luaän

„ Acid, base taïo thaønh caøng keùm ñieän ly ñoä

thuûy phaân caøng lôùn.

„ Noàng ñoä taêng ñoä thuûy phaân giaûm.

„ Nhieät ñoä taêng thì ñoä thuûy phaân taêng.

„ KT phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

CHUAÅN ÑOÄ AXIT, BAZÔ

„ Ñeå chuaån ñoä moät acid baèng moät base (hay ngöôïc

laïi), ta söû duïng töông quan sau:

CHAVHA = CMOHVMOH (Ñònh luaät ñöông löôïng)

Ñieåm acid vaø base vöøa phaûn öùng ñuû vôùi nhau

goïi laø ñieåm töông ñöông.

Ta xaây döïng ñöôøng cong chuaån ñoä ñeå xaùc ñònh

ñieåm töông ñöông.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Chuaån ñoä Acid maïnh baèng Base maïnh

„ Xem tröôøng hôïp theâm NaOH vaøo HCl.

„ Tröôùc khi theâm base, pH < 7.

„ Khi theâm base, tröôùc ñieåm töông ñöông pH vaãn < 7.

„ Taïi ñieåm töông ñöông, löôïng acid baèng löôïng base.

Vì vaäy pH laø cuûa dung dòch muoái, töùc laø pH = 7.

„ Ñeå xaùc ñònh ñieåm töông ñöông, coù theå söû duïng chaát chæ thò maøu coù khoaûng chuyeån maøu xung quanh pH = 7 hoaëc duøng maùy ño pH.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Ñöôøng cong chuaån ñoä base maïnh baèng acid maïnh

Böôùc nhaûy pH

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

„ Böôùc nhaûy pH: Luùc maø ít VNaOH laøm pH laøm pH giaûm

taêng nhieàu (hoaëc ít VHCl nhieàu).

„ Choïn chaát chæ thò maøu thích hôïp sao cho khoaûng ñoåi maøu naèm trong böôùc nhaûy naøy.

„ Ví duï ôû ñaây, ta coù da cam metyl, ñoû metyl, crezol vaø phenol

lam bromtimol, ñoû phatalein.

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Chuaån ñoä Acid yeáu baèng Base maïnh

„ Xeùt tröôøng hôïp chuaån ñoä CH3COOH baèng NaOH.

„ Tröôùc khi theâm base, pH ñöôïc tính bôûi caân baèng

phaân ly acid yeáu, pH<7.

„ Khi theâm base, coù phaûn öùng sau: CH3COOH(dd)+ OH-(dd)

CH3COO-(dd) + H2O(l)

pH töông ñöông ñöôïc tính cho dung dòch thuyû phaân cuûa muoái taïo bôûi acid yeáu vaø base maïnh (pH>7).

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Ñöôøng cong chuaån ñoä acid yeáu baèng base maïnh

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Chuaån ñoä base yeáu baèng acid maïnh

„ Xeùt tröôøng hôïp chuaån ñoä NH4OH baèng HCl.

„ Tröôùc khi theâm base, pH ñöôïc tính bôûi caân baèng

phaân ly base yeáu, pH>7.

„ Khi theâm base, coù phaûn öùng sau:

NH4OH(dd) + H+(dd)

NH4

+(dd) + H2O(l)

pH töông ñöông ñöôïc tính cho dung dòch thuyû phaân cuûa muoái taïo bôûi acid maïnh vaø base yeáu (pH<7).

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt