Tr¬ng V¨n Hêng THPT Th«ng N«ng
Chuyªn ®Ò 7 - VC Trang 1
Chuyên đề 7:
AXIT - BAZƠ - MUỐI
----- o0o -----
A. KIẾN THỨC CƠ BẢN
I. Các định nghĩa axit - bazơ: (Theo Bronsted)
1. Axit:
- ĐN: Là chất có khả năng cho proton.
- Các chất là axit:
+ Tất cả các phân tử axit thông thường: HCl, H2SO4, H2S, HNO3, ...
CM:
HCl + H2O
Cl- + H3O+
+ Ion dương: NH4+, một số ion kim loại có hiđroxit không tan (Al3+, Fe3+, Zn2+,
Cr3+, Be2+, Sn2+, ...) có trong muối tan.
VD1: Hoà tan FeCl3 vào nước được dd làm quỳ tím hoá đỏ, vì:
FeCl3
Fe3+ + 3Cl-
[Fe(H2O)6]3+ + H2O [Fe(OH)(H2O)5]2+ + H3O+
(khi tan vào nước các ion kim loại bị hiđrat hoá (ngậm nước)).
VD2: Hoà tan NH4NO3 vào nước được dd làm quỳ tím hoá đỏ, vì:
NH4NO3
NH4+ + NO3-
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
+ Ion âm: gốc axit mạnh con chứa H+ linh động (HSO4-, ...).
VD: dd NaHSO4 hoà tan vào nước làm quỳ tím hoá đỏ, vì:
NaHSO4
Na+ + HSO4-
HSO4- + H2O SO42- + H3O+
2. Bazơ:
- ĐN: Là chất có khả năng nhận proton.
- Các chất là bazơ:
+ Tất cả các phân tử bazơ thông thường: NaOH, Ca(OH)2, KOH,C6H5NH2
CM:
NaOH + H2O
NaH2O+ + OH-
+ Ion âm: gốc axit yếu không có hiđro (CO32-, S2-, CH3COO-, ALO2-,ZnO22-, CN-,
F-, ...) và C6H5O.
VD1: Hoà tan Na2S vào nước được dd là quỳ tím hoá xanh, vì:
Na2S
2Na+ + S2-
Tr¬ng V¨n Hêng THPT Th«ng N«ng
Chuyªn ®Ò 7 - VC Trang 2
S2- + H2O HS- + OH-
VD2: Hoà tan Na2CO3 vào nước được dd là quỳ tím hoá xanh, vì:
Na2CO3
2Na+ + CO32-
CO32- + H2O HCO3- + OH-
+ Một số phân tử chất khác: Amin (R-NH2), NH3, ...
VD: Cho quỳ tím vào dd NH3 thì quỳ tím hoá xanh vì:
NH3 + H2O NH4+ + OH-
Lưu ý:
+ Các pư axit - bazơ có nước tham gia phản ứng, chỉ được viết mũi tên thuận
nghịch ( ).
+ So sánh khái niệm axit - bazơ theo Areniut và Bronsted:
Quan điểm Axit Bazơ Pham vi áp dụng
Theo Areniut Chất trong dung
dịch nước phân
ly cho ion H+
Chất trong dung
dịch nước phân
ly cho ion OH-
Với dung môi là
nước
Theo Bronsted Chất có khả năng
cho proton (H+) Chất có khả năng
nhận proton (H+) Bao gồm cả dung
môi là nước và
dung môi khác
hoặc không có
dung môi
3. Chất lưỡng tính:
- ĐN: Là chất vừa có khả năng cho vừa có khả năng nhận proton.
- Các chất lưỡng tính:
+ Các hiđroxit lưỡng tính:
Tên hiđroxit Dạng bazơ Dạng axit Tên axit
Berili hiđroxit Be(OH)2 H2BeO2 Axit Berilic
Kẽm hiđroxit Zn(OH)2 H2ZnO2 Axit Zincic
Nhôm hiđroxit Al(OH)3 HAlO2.H2O Axit meta
Aluminic
Crom hođroxit Cr(OH)3 HCrO2.H2O Axit Cromơ
+ Một số ion âm: Gốc axit yếu chứa H+ (HCO3-, HS-, ...)
VD: Chứng minh NaHCO3 là chất lưỡng tính:
NaHCO3
Na+ + HCO3-
HCO3- + OH-CO32- + H2O
(axit)
Tr¬ng V¨n Hêng THPT Th«ng N«ng
Chuyªn ®Ò 7 - VC Trang 3
HCO3- + H3O+H2CO3 + H2O
(bazơ)
(Lưu ý: Khi chứng minh một chất lưỡng tính (trừ Nước):
Để chứng minh tính axit của nó ta cho tác dụng với kiềm mạnh (OH-).
Để chứng minh tính bazơ của nó ta cho tác dụng với axit mạnh (H+)).
+ Một số phân tử chất khác: H2O, (NH4)2CO3, NH2-CH2-COOH, ...
VD: Chứng minh H2O là chất lưỡng tính:
HCO3- + H2O H3O+ + CO32-
(bazơ)
HCO3- + H2O H2CO3 + OH-
(axit)
(Lưu ý: Để chứng minh nước là chất lưỡng tính ta cho nó tác dụng với chất lưỡng
tính.)
4. Chất trung tính:
- ĐN: Là chất không có khả năng cho cũng không có khả năng nhận proton.
- Các chất trung tính:
+ Các muối trung hoà điện được tạo bởi axit mạnh và bazơ mạnh: NaCl, MgSO4, ...
+ Ion dương của kim loại mạnh: Na+, K+, Ca2+, Ba2+, ...
+ Ion âm của axit mạnh không có H+: Cl-, SO42-, Br-, I-, NO3-, ClO4-, ...
II. Dung dịch axit - bazơ:
- Dung dịch axit là dd có chứa H+ (hoặc H3O+)
- Dung dịch bazơ là dd có chứa OH-
III. Phản ứng axit - bazơ:
- Phản ứng axit - bazơ: là pư trong đó có sự cho và nhận proton.
- Các pư thuộc loại pư axit - bazơ:
+ dd axit tác dụng với dd bazơ : VD...
+ dd axit tác dụng với bazơ không tan : VD...
+ dd axit tác dụng với oxit bazơ không tan : VD...
IV. Giá trị pH của dung dịch:
- Khái niệm: pH là 1 đại lượng biểu thị nồng độ H+ (hay H3O+) trong dd nước dưới
dạng biểu thức toán học:
pH = -lg[H+] (hoặc [H+] = 10-pH)
- Cách tính pH:
+ Dung dịch axit:
n
H
[H+]
pH
+ Dung dịch bazơ:
C1: n
OH
[OH-]
[H+] = ][
10 14
OH
pH
Tr¬ng V¨n Hêng THPT Th«ng N«ng
Chuyªn ®Ò 7 - VC Trang 4
C2: n
OH
[OH-]
pOH
pH = 14 - pOH
- Môi trường dd và pH:
Giá trị [H+] Môi trường pH
[H+]=10-7 Trung tính pH =7
[H+]>10-7 Axit pH <7
[H+]<10-7 Bazơ pH >7
- Tích số ion của nước:
H2O H+ + OH-
[H+].[OH-] = 10-14
[H+] = [OH-] = 10-7+
- Lưu ý: Khi cho dd HCl tác dụng với dd muối CO32- hoặc HCO3- thì tuỳ theo
cách cho tác dụng mà pư xảy ra có sự khác nhau:
pH(HCl) << 5
pH(H 2CO 3) = 5
pH(CO 3
2) = 12
pH(HCO 3
) = 8.
+ TH1: Khi cho từ từ dd HCl vào dd CO32- thì phản ứng xảy ra theo trình tự:
CO32-
H HCO3-
H CO2
(pH = 12) (pH = 8) (pH = 5)
+ TH2: Khi cho từ từ dd CO32- vào dd HCl thì phản ứng xảy ra theo trình tự:
H+ +CO32- CO2
(pH = a << 5) (pH = 5)
+ TH3: Khi cho từ từ dd HCl vào dd hỗn hợp CO32- và HCO3- phản ứng xảy ra
theo trình tự sau:
(1): CO32-
H HCO3-
(2): HCO3-
H CO2
+ TH4: Khi cho từ từ dd hỗn hợp CO32- và HCO3- vào dd HCl thì đồng thời xảy ra
các phản ứng sau:
(1): HCO3-
H CO2
(2): CO32-
H HCO3-
Tuỳ vào cách cho của đề bài rơi vào trường hợp nào mà ta viết các phương trình
phản ứng theo 1 trong 4 trường hợp và tính pH thì kết quả mới đúng.
V. Hằng số axit (Ka), Hằng số bazơ (Kb):
- Hằng số axit (Ka) là hằng số cân bằng của sự điện ly axit yếu:
VD: CH3COOH CH3COO- + H+
Ka = [H+].[CH3COO-]
[CH3COOH]
- Hằng số bazơ (Kb) là hằng số cân bằng của sự điện ly bazơ yếu:
VD: NH3 + H2O NH4+ + OH-
Tr¬ng V¨n Hêng THPT Th«ng N«ng
Chuyªn ®Ò 7 - VC Trang 5
Kb = [NH4+].[OH-]
[NH3](Lưu ý: Coi [H2O] = 1)
- Ý nghĩa:
+ Hằng số axit đặc trưng mức độ điện ly của axit tan trong dd, hằng số axit
càng lớn thì axit điện ly càng mạnh và ngược lại.
+ Hằng số bazơ đặc trưng mức độ điện ly của bazơ tan trong dd, hằng số bazơ
càng lớn thì bazơ điện ly càng mạnh và ngược lại.
VI. Muối:
- Khi hoà tan trong nước, muối có thể phân ly thành ion, cũng có thể các ion tạo
thành lại tương tác với nước làm thay đổi nồng độ [H+] nên pH của dd cũng thay đổi.
- Tương tác giữa các ion tạo muối với nước hay nối chung tương tác giữa muối với
nước được gọi là sự thuỷ phân muối.
- Sự thuỷ phân muối xảy ra trong dd (muối phải tan) và thường là quá trình thuận
nghịch:
Muối tạo bởi Thuỷ phân Môi trường pH
Axit mạnh và
bazơ mạnh Không Trung tính pH =7
Axit mạnh và
bazơ yếu Có Tính axit pH <7
Axit yếu và bazơ
mạnh Có Tính bazơ pH >7
Axit yếu và bazơ
yếu Có Tuỳ quá trình
cho hay nhận
proton
Tuỳ trường hợp
- VD1: Dung dịch NaCl: NaCl
Na+ + Cl-
Các ion Na+ và Cl- đều không có khả năng cho hay nhận proton với nước nên chúng
đều là các ion trung tính. Vậy dd trung tính, pH=7
- VD2: Dung dịch CH3COONa: CH3COONa
CH3COO- + Na+
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
Dung dịch dư ion OH- nên có môi trường bazơ, pH>7
- VD3: Dung dịch NH4Cl: NH4Cl
NH4+ + Cl-
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
Dung dịch dư ion H3O+ nên có môi trường axit, pH<7
- Đặc biệt: Một số muối có khả năng thuỷ phân hoàn toàn: Al2S3 , ...
Muối Al2S3 khi tan trong nước tác dụng nhanh với nước tạo nên khí H2S và kết tủa
Al(OH)3 theo phản ứng:
Al2S3 + 6H2O
2Al(OH)3 + 3H2S