Bài giảng môn học Hóa đại cương: Chương 13 - Huỳnh Kỳ Phương Hạ

Chia sẻ: Thuongdanguyetan13 Thuongdanguyetan13 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa đại cương - Chương 13: Cân bằng ion của nước" cung cấp cho người học các kiến thức: Sự điện ly của nước vầ tích số ion của nước, lý thuyết acid - base, thuyết acid - base lewis, chất chỉ thị màu,... 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 môn học Hóa đại cương: Chương 13 - Huỳnh Kỳ Phương Hạ

Chöông 13 CAÂN BAÈNG ION CUÛA NÖÔÙC 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
SÖÏ ÑIEÄN LY CUÛA NÖÔÙC VAØ TÍCH SOÁ ION CUÛA NÖÔÙC • Nöôùc laø chaát ñieän ly yeáu H2O (l)  H+ + OH- Haèng soá ñieän ly cuûa nöôùc C C H OH K H 2O C H 2O ÔÛ 220C K 1 .8 16 H 2O 10 Do ñoä ñieän ly cuûa nöôùc quaù nhoû neân noàng ñoä cuûa H2O xem nhö khoâng ñoåi: K H 2O C H 2O const C C H OH 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Tích soá ion cuûa nöôùc: Kn K n C C H OH • ÔÛ 220C, ta coù: 1000 K K C 1 .8 16 14 n H O H 2o 10 10 2 18 • Moâi tröôøng axit coù C 10 H 7 ,C OH 10 7 • Moâi tröôøng bazô coù C 10 H 7 ,C OH 10 7 • Moâi tröôøng trung tính coù C H 10 7 ,C OH 10 7 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
LYÙ THUYEÁT ACID - BASE • THUYEÁT ACID – BASE BRONSTED-LOWRY • Döïa treân tính chaát proton, H+: khoâng coù lôùp voû electron, chæ laø haït nhaân neân kích thöôùc raát nhoû, H+ coù theå xaâm nhaäp saâu vaøo lôùp voû cuûa caùc ion, phaân töû khaùc ñeå thöc hieän phaûn öùng trao ñoåi ion. • ÑÒNH NGHÓA: • Acid laø tieåu phaân cho proton, coøn base laø tieåu phaân nhaän proton trong phaûn öùng. 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Ví duï: HCl  H+ + Cl- H2SO4  H+ + HSO4- • Vì acid laø chaát nhöôøng H+ vaø base nhaän H+, neân trong 2 ví duï treân ta coù caùc caëp acid, base: HCl/Cl- vaø H2SO4/HSO4- Nhöõng caëp acid/base nhö vaäy goïi laø caëp acid/base lieân hôïp. Caùc acid, base Bronsted coù theå laø phaân töû trung hoaø, cation hoaëc anion. 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ACID BASE TRUNG HCl  H+ + Cl- NH3 + H+  NH4+ HOAØ H2O  H+ + OH- H2O + H+  H3O+ ANION HSO4-  H+ + SO42- CH3COO- +H+CH3COOH HCO3-  H+ + CO32- Cl- + H+  HCl CATION NH4+  H+ + NH3 H3O+  H+ + H2O 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Do H+ khoâng toàn taïi ñöôïc ôû daïng töï do, neân caùc acid chæ cho proton khi coù base nhaän vaø ngöôïc laïi. • Phaûn öùng trao ñoåi proton xaûy ra toång quaùt giöõa hai caëp acid-base lieân hôïp nhö sau: A1 + B 2  A2 + B 1 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Trong dung dòch, caùc phaân töû vaø ion do dung moâi ñieän ly ra cuõng ñoùng vai troø cuûa caëp acid-base lieân hôïp. H3O+/H2O; H2O/OH- Caùc hôïp chaát coù chöùa H+ luoân laø chaát löôõng tính, phuï thuoäc vaøo chaát phaûn öùng vôùi noù coù khaû naêng cho, nhaän H+ maïnh hay yeáu hôn noù. 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
THUYEÁT ACID – BASE LEWIS • ÑÒNH NGHÓA: • Base laø chaát cho caëp electron vaø acid laø chaát nhaän caëp electron ñeå taïo thaønh lieân keát hoùa hoïc. • Khaùi nieäm naøy lieân quan ñeán lieân keát coäng hoùa trò cho – nhaän. • Acid Lewis: • Laø nhöõng tieåu phaân coù dö maät ñoä ñieän tích döông, trong phaân töû (ion) coù caùc orbital troáng coù theå tieáp nhaän caëp e chuyeån ñeán töø base. 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Ví duï: Ña soá caùc cation laø acid Lewis (Ag+, Co3+, Cr3+…), hay caùc halogen, hydrua cuûa B, Al… • Base Lewis: • Laø nhöõng tieåu phaân coù khaû naêng cho ñi caëp e. Ví duï: Caùc anion (Cl-, Br-, OH-…), caùc phaân töû trung hoaø hoaëc ion trong thaønh phaàn coù caùc nguyeân töû coøn caëp e chöa lieân keát nhö N, O (NH3, röôïu, cetone). Ag+ + NH3  [Ag(NH3)2]+ Acid Base BF3 + F-  [BF4]- HCl + NH3  NH4Cl 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
CHÆ SOÁ HYDRO (pH) • Quy öôùc: pH lg H , pOH lg OH pK lg K • Trong caùc dung dòch coù noàng ñoä cao hoaëc caùc dung dòch axit bazô maïnh thì: pH lg a H • Moâi tröôøng axit pH < 7, bazô pH > 7 trung tính pH = 7 14 10 • Ta coù: C H hay pH pOH 14 C OH 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
TÍNH pH CUÛA CAÙC DUNG DÒCH ÑIEÄN LY • pH CUÛA DUNG DÒCH ACID MAÏNH • Acid maïnh ñieän ly hoaøn toaøn HA H+ + A- H C HA pH lg C lg C a H 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
pH ACID YEÁU ÑÔN BAÄC HA  H+ + A- Luùc ñaàu Ca 0 0 Caân baèng Ca-x x x Haèng soá caân baèng ñieän ly ñöôïc goïi laø haèng soá axit, Ka C C H A K a C Do acid yeáu HA x Ca Ca x Ca x K aC a H 1 pH lg H lg K a lg C a 2 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• pH DUNG DÒCH ACID YEÁU ÑA BAÄC • Do K1>>K2>>K3 (ví duï vôùi H3PO4, K1=10-2,12, K2=10-7.21, K3=10-12.38), do ñoù ñeå tính pH, ta chæ tính cho baäc phaân ly ñaàu. Neân caùch tính cuõng gioáng tröôøng hôïp acid yeáu ñôn baäc. 1 pH lg K 1 lg C a 2 • pH DUNG DÒCH BASE MAÏNH MOH M+ + OH- COH- Cb pOH lg C lg C b pH 14 lg C b OH 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• pH DUNG DÒCH BASE YEÁU ÑÔN BAÄC • Laäp luaän töông töï tröôøng hôïp acid yeáu ñôn baäc. Ta coù: C C M OH K b C MOH 1 1 pOH lg K b lg C b pH 14 lg K b lg C b 2 2 • pH DUNG DÒCH BASE YEÁU ÑA BAÄC 1 1 pOH lg K b1 lg C b pH 14 lg K b1 lg C b 2 2 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
CHAÁT CHÆ THÒ MAØU • Chaát chæ thò maøu coù nhieàu loaïi: Chaát chæ thò maøu pH, chæ thò maøu Oxy hoùa – khöû, chæ thò maøu phöùc…ÔÛ ñaây ta xeùt chaát chæ thò maøu pH. • Chaát chæ thò maøu pH laø caùc hôïp chaát hoaù hoïc coù khaû naêng thay ñoåi maøu theo pH (theo noàng ñoä H3O+, hay H+-theo Arrhenius). Thöôøng ñaây laø caùc acid hay base höõu cô yeáu. 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Kyù hieäu chaát chæ thò maøu Acid yeáu laø HInd HInd  H+ + Ind- Maøu daïng acid Maøu daïng base Kyù hieäu chaát chæ thò maøu laø Base yeáu laø IndOH IndOH  OH- + Ind+ Maøu daïng base Maøu daïng acid Maøu daïng acid khaùc vôùi maøu daïng base. • Ví duï: phenolphthalein (HP) hay quì tím (HQ) HP  H+ + P- Acid khoâng maøu Base maøu hoàng HQ  H+ + Q- Acid maøu ñoû Base maøu xanh 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Haèng soá ñieän ly cuûa chaát chæ thò maøu C C C MaøudaïngA xit H Ind HInd K Ind C K Ind K Ind H C HInd C MaøudaïngB azô Ind Chuyeån qua pH C Ind pH pK Ind lg C HInd CH+ taêng thì maøu daïng axit chieám öu theá, pH giaûm thì ngöôïc laïi. 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
DUNG DÒCH ÑEÄM • Ñònh nghóa: Dung dòch ñeäm laø dung dòch coù giaù trò pH xaùc ñònh vaø haàu nhö khoâng thay ñoåi khi pha loaõng, hay theâm vaøo moät löôïng nhoû acid hoaëc base maïnh. • Noùi chung dung dòch ñeäm ñöôïc taïo thaønh baèng caùch troän moät acid yeáu vôùi muoái cuûa noù (heä ñeäm acid) hoaëc troän moät base yeáu vôùi muoái cuûa noù (heä ñeäm base). • Ví duï: • Heä ñeäm acid: CH3COOH + CH3COONa • Heä ñeäm base: NH4OH + NH4Cl 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cô cheá taùc duïng cuûa dung dòch ñeäm • Xeùt heä: CH3COOH  CH3COO- + H+ (1) CH3COONa CH3COO- + Na+ (2) Khi theâm acid maïnh: HA H+ + A- thì theo nguyeân lyù Le Chatelier caân baèng (1) seõ dòch chuyeån theo chieàu nghòch (töùc laø H+ taùc duïng vôùi CH3COO- ôû (2) taïo CH3COOH) laøm giaûm H+. 4/4/2019 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt