Kết tủa trong các phản ứng hóa học

Chia sẻ: Tiến Lê đa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

538
lượt xem 110
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đây là những lý thuyết rất cơ bản về sự hình thành kết tủa trong dung dịch mà nhờ đó bạn có thể dự đoán một phản ứng có thể tạo thành kết tủa hay không

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kết tủa trong các phản ứng hóa học

Precipitations In Chemical Reactions t t a trong các ph n ng hóa h c (The Young Vietnamese Chemistry Specialists) ây là nh ng lý thuy t r t c b n v s hình thành k t t a trong dung d ch mà nh ó b n có th oán m t ph n ng có th t o thành k t t a hay không, d a vào qui t c hòa tan mà chúng tôi ã trình bày trong ph n HÓA H C PH THÔNG c a DI N ÀN HÓA H C, và bài này chúng tôi ti p t c gi i thi u n các b n m t ph ng pháp m i, ph ng pháp so sánh tích các n ng c a các ion và tích s tan c a k t t a t o thành, d oán chính xác h n s hình thành k t t a trong dung d ch sau khi ph n ng k t thúc. Tài li u này s giúp cho nh ng h c sinh có trình trung bình ang h c kì I c a l p 11 ch ng trình c i cách giáo d c, có c nh ng khái ni m c b n và bi t cách vi t c ph ng trình ion c a ph n ng b t kì trong dung d ch và c ng giúp giáo viên có th tìm th y nh ng m y u c a h c sinh, nh m giúp h c sinh có th b sung thêm ki n th c hóa h c ph thông. Chúng tôi có l i m t s ví d các b n h c sinh có th th c hành, tính toán, các ví t ng i d nên chúng tôi ã không a l i gi i. R t mong nh n c ý ki n óng góp c a các n. K t t a là s hình thành c a m t s n ph m hòa tan không áng k , thu c trong m t ph n ng hóa h c x y ra b i s tr n l n 2 dung d ch. Vi c nh n bi t k t t a có th c minh h a b ng vi c vi t ph ng trình ph n ng d i d ng ph ng trình ion rút g n b i vi c b qua t t c các ion không ch u s thay i nào sau khi ph n ng, và ch t r n hòa tan không áng k k t t a hình thành t s k t h p c a các ion. nh n bi t ph ng trình ion chúng ta t h n các b n ã làm quen v i qui t c hòa tan mà bài vi t tr c chúng tôi có c p n trong ph n nh n bi t các ch t ph n hóa h c ph thông. ó là nh ng qui lu t giúp phát hi n các mu i là ch t d hòa tan và các mu i không tan. N u cho tr c 2dd (dung ch) và qui t c hòa tan b n có th d oán s k t có x y ra hay không? M c dù qui t c hòa tan có th cho bi t m t mu i s k t t a, ho c s k t t a c a mu i s ph thu c vào n ng c a các ion trong h n h p các dd. Tích n ng các ion ph i l n h n h ng s tích s tan c a chúng, Ksp. y m t ví d v vi c vi t ph ng trình ion c a s hình thành m t k t t a. Vi t t t c các ph ng trình ion có th c a m t k t t a khi 2dd sau ây c tr n l n: NaCl + Pb(NO3)2 1. Vi t ph ng trình phân ly th hi n các ion riêng bi t trong 2 mu i khi chúng có m t trong dd. NaCl Na+ + Cl- Pb(NO3)2 Pb+2 + 2NO3- Hãy nh n tích c a các ion trong công th c xác nh h s t l ng cho các ion trong ph ng trình phân ly. 2. ánh d u các cation và anion, tham kh o qui t c hòa tan bi t nh ng ion nào có th t o thành k t t a khi k t h p v i nhau. Na+ + NO3- NaNO3 t t a trong ph n ng hóa h c Trang 1
Precipitations In Chemical Reactions NaNO3 là ch t d hòa tan theo qui t c hòa tan (t t c các mu i nitrat u tan). Pb+2 + 2Cl- PbCl2 (ch t r n) p ch t này không tan theo qui t c hòa tan (t t c các mu i clorua u tan tr mu i clorua b c, Pb(II) và Th y ngân I). 3. Vi t ph ng trình ion cho các k t t a t o thành. Pb+2 + 2Cl- PbCl2 (ch t r n) Vi t t t c các ph ng trình ion xác nh các k t t a có th c t o thành khi 2dd sau ây c tr n l n: NH4OH + Al(NO3)3 1. Vi t ph ng trình phân ly bi u di n các ion riêng bi t trong 2 mu i khi chúng xu t hi n trong dd. NH4OH NH4+ + OH- Al(NO3)3 Al+3 + 3NO3- 2. ánh d u các cation và các anion và tham chi u v i qui t c hòa tan d oán k t t a nào c hình thành. NH4+ + NO3- NH4NO3 Theo qui t c hòa tann thì t t c các mu i nitrat u hòa tan Al+3 + 3OH- ---> Al(OH)3 (ch t r n) Theo qui t c hòa tan thì t t c các hydroxyt u không tan ngo i tr hydroxyt c a các nguyên t thu c nhóm 1 và nhóm 2 cho nên Nhôm hydroxyt là ch t không tan. 3. Vi t ph ng trình ion Al+3 + 3OH- Al(OH)3 (ch t r n) ã n m v ng qui t c v tính hòa tan c a các mu i và ây là m t s ví d b n t th c hành. Vi t ph ng trình ion và xác nh k t t a nào s c hình thành khi các c p dd sau d c tr n n: 1. Fe(C2H3O2)3 + KOH 2. Ca(NO3)2 + K2SO4 3. Li2S + CuSO4 4. Co(C2H3O2)2 + LiOH t t a trong ph n ng hóa h c Trang 2
Precipitations In Chemical Reactions oán s k t t a d a vào n ng c a các ion Trong bi u th c c a Ksp thì v ph i là tích n ng c a các ion. tr ng thái bão hòa khi các ion trong dd là cân b ng v i ch t r n không tan ho c hòa tan không áng k , tích n ng c a các ion ng m t giá tr nh tính g i là h ng s tích s tan hay tích s tan c a dd. Ksp = tích n ng các ion Tuy nhiên tích n ng các ion không b t bu c ph i b ng giá tr nh tính và có th có hai tr ng p khác t n t i: 1. Tích n ng các ion < Ksp 2. Tích n ng các ion > Ksp u tích n ng các ion < Ksp thì không có k t t a nào c t o thành m c dù mu i t o thành có th là mu i không tan theo qui t c hòa tan. u này là b i vì n ng mol c a các ion không l n làm cho quá trình k t tinh hình thành k t t a có th x y ra. Tr c tiên khi s k t t a b t u t o thành các vi tinh th óng vai trò nh là h t gi ng làm m m cho s k t tinh b m t c a các vi tinh th . Sau ó tinh th l n d n ra n m c kh i l ng c a chúng có th gi chúng l i v i nhau và d i tác d ng c a tr ng tr ng chúng b kéo xu ng áy c a bình ch a dd. t khác n u tích n ng các ion > Ksp thì n ng c a các ion l n cho s k t t a có th x y ra. B ng s tính toán n ng mol c a các ion sau khi tr n l n các dd v i nhau r i em so sánh tích các n ng v i tích s tan Ksp c a mu i không tan chúng ta có th d oán k t t a có c hình thành hay không? Sau ây là m t ví d : ng c a ion Canxi trong th plasma c a máu là 0.0025M, n ng c a ion Oxalat là 1.10-8 M. i Canxi oxalate có k t t a không? Cho bi t tích s tan c a mu i CaC2SO4, Ksp = 2.3 10-9. 1. Vi t ph ng trình cân b ng ion c a mu i Canxi oxalat. CaC2O4 = Ca+2 + C2O4-2 2. Vi t tích n ng các ion: Tích n ng các ion = [Ca+2] [C2O4-2] 3. Dùng các giá tr c a n ng cho tr c. [Ca+2] = 0.0025 = 2.5 x 10-3 M [C2O4-2] = 1 x 10-8 M 4. Tính toán tích các n ng . Tích các n ng = [Ca+2] [C2O4-2] = (2.5 x 10-3) ( 1 x 10-8) = 2.5 x 10-11 t t a trong ph n ng hóa h c Trang 3
Precipitations In Chemical Reactions 5. So sánh k t qu tìm c v i Ksp và a ra k t lu n. Tích n ng c a các ion (2.5 x 10-11) nh h n Ksp (2.3 x 10-9) chúng ta k t lu n là quá trình hình thành k t t a không th x y ra vì n ng c a các ion không l n. t ví d khác dành cho b n t th c hành. Chì (II) Cromat, PbCrO4, dùng trong s n màu vàng ("crom vàng"). Khi n ng c a Pb+2 trong dd là 5.0 x 10-4 M và n ng c a ion cromat là 5.0 x 10-5 M .B n có ngh là chì cromat s k t t a không? Cho bi t r ng Ksp c a PbCrO4 = 1.8 x 10-14. oán k t t a b ng vi c k t h p hai dung d ch oán k t t a có x y ra hay không? Khi n ng mol và th tích c a dd ã bi t và b n ph i th c hi n các b c nh sau: 1. Phát hi n ra các ion có th k t h p t o thành k t t a khi 2 dd c tr n l n . 2. Xác nh n ng mol c a m i dd mu i tr c khi chúng tr n l n v i mu i khác, b ng cách nhân n ng mol và th tích(tính theo lít) c a m i dd. 3. Xác nh s mol c a m i ion tham gia vào quá trình k t t a dùng ph ng trình phân ly c a i mu i. 4. C ng g p th tích c a 2 dd l i v i nhau. 5. Xác nh n ng mol c a các ion tham gia t o thành k t t a sau khi ã tr n l n 2dd b ng cách l y s mol c a c a m i ion mà b n ã tìm c b c th 3 chia cho t ng th tích c a 2 dd (lít). 6. Vi t phu ng trình ion cho quá trình k t t a. 7. Tính tích n ng các ion c a k t t a 8. Gán các giá tr tìm c vào ph ng trình tính tích n ng các ion và ánh giá. 9. So sánh tích tìm c v i Ksp c a k t t a và k t lu n quá trình k t t a c a các ion có kh ng x y ra hay không. Hãy th làm ví d sau: t th 45.0 ml dd m u c a 0.0015 M BaCl2 c cho vào m t c c ch a 75.0 ml dd 0.0025 M KF. K t t a có c hình thành hay không? 1. D oán k t t a có th có hay không d a vào qui t c hòa tan ã nêu. Theo qui t c hòa tan thì Bari Florua, BaF2, s không hòa tan. 2. Vi t ph ng trình phân ly cho BaF2 BaF2 = Ba+2 + 2F- t t a trong ph n ng hóa h c Trang 4
Precipitations In Chemical Reactions 3. Vi t tích n ng các ion. Tích n ng các ion = [Ba+2] [F-]2 4. Ki m tra Ksp cho BaF2 Ksp = 1.0 x 10-6 5. Xác nh s mol c a BaCl2 = s mol Ba+2 trong m u tr c khi tr n l n. mol BaCl2 = s mol Ba+2 = Phân t l ng c a BaCl2 x ( th tích c a dd BaCl2 tính theo lít) mol Ba+2 = 0.0015 (0.045 lit) = 0.0000675 mol = 6.75 x 10-5 mol 6. Xác nh s mol c a KF = s mol F- tr c khi tr n l n mol KF =s mol F- = Phân t l ng c a KF x ( th tích c a dd KF tính theo lít) mol F- = 0.0025(.075 lit) = 0.00001875 mol F- = 1.875 X 10-5 mol 7. Xác nh th tích c a dd sau khi tr n l n(tính b ng lít). 75.0 ml + 45.0 ml = 120 ml = 0.120 lit 8. Xác nh (n ng mol/lít) c a [Ba+2] sau khi tr n l n. [Ba+2] = s mol c a Ba+2 ÷ t ng th tích tính theo lít [Ba+2] = 6.75 x10-5 ÷ 0.120 =5.63 x 10-4 mol/lít 9. Xác nh (n ng mol/lít) c a [F-] sau khi tr n l n [F-] = s mol c a F- / t ng th tích tính theo lít [F-] = 1.875 x 10-5 / .120 = 1.563 x 10-4 mol/lít 10. Tính c a [Ba+2] và [F-] Tích n ng ion = [Ba+2] [F-]2 = (5.63 x 10-4) (1.563 x 10-4)2 = 13.75 x 10-12 = 1.375 x 10-11 11. So sánh tích các n ng v i Ksp cho BaF2 tích n ng c a các ion (1.375 x 10-11) nh h n Ksp (1.0 x 10-6) do ó chúng ta k t lu n không có k t t a c hình thành. ây là m t bài t p dành cho b n: t dd m u 45 m c a 0.015 M CaCl2 c thêm vào dd 55 ml 0.010 c a Na2SO4. có k t t a nào c t o thành hay không? t t a trong ph n ng hóa h c Trang 5