PHẢN ỨNG TẠO KẾT TỦA

TS Vi Anh Tuấn Khoa hóa học – Trường Đại học KHTN - ĐHQG Hà Nội

Phản ứng tạo kết tủa là phản ứng tạo thành chất rắn từ các chất tan trong dung dịch.

Thí dụ:

Ag+ + Cl- → AgCl (r)

2- → CaC2O4 (r)

Ca2+ + C2O4

Trong hoá phân tích, phản ứng tạo kết tủa được sử dụng để: • Tách chất cần xác định khỏi các chất cản trở. • Phân tích khối lượng. • Phân tích gián tiếp. • Chuẩn độ kết tủa.

1. Tích số tan và độ tan

1.1 Tích số tan

Quá trình hoà tan là quá trình thuận nghịch, do đó cũng tuân theo định luật tác dụng

khối lượng. Xét cân bằng hòa tan (Mn+ là ion kim loại, Xm- là gốc axit hoặc OH-):

mMn+ + nXm- T = [M]m[X]n MmXn

(*)

T được gọi là tích số tan (solubility product).

Tích số tan được sử dụng để: • So sánh độ tan của các chất ít tan "đồng dạng". • Xem một dung dịch đã bão hoà hay chưa:

M CCQ =

n X

(cid:1) > T: dung dịch quá bão hoà => xuất hiện kết tủa.

M CCQ =

n X

(cid:1) = T: dung dịch bão hoà.

M CCQ =

n X

(cid:1) < T: dung dịch chưa bão hoà => không xuất hiện kết tủa.

• Tính độ tan của các chất ít tan (muối, hidroxit).

Câu 1.1. So sánh độ tan của AgCl và AgBr trong nước cất. Biết TAgCl = 10-10, TAgBr = 10- 13.

Hướng dẫn giải (AgCl > AgBr) *Chú ý: Mặc dù TAgCl= 10-10 > TMg(OH)2= 1,2.10-11, nhưng trong nước cất, độ tan của Mg(OH)2 lại lớn hơn độ tan của AgCl.

Câu 1.2. (a) Trộn 1 ml dung dịch K2CrO4 0,12M với 2 ml dung dịch Ba(OH)2 0,009M. Có kết tủa BaCrO4 tạo thành không? Biết TBaCrO4= 1,2. 10-10. (b) Tính nồng độ cân bằng của các cấu tử sau khi trộn.

2-: 0,034 M

Hướng dẫn giải (a. Q= 0,04 × 0,006 = 2,4.10-4 > T => có kết tủa tạo thành;

(b) TPGH: CrO4

BaCrO4 Ba2+ + CrO4

Cb x 0,034 + x

T = x (0,034 + x) = 1,2.10-10

⇒ x = 3,53. 10-9 M.

2-] = 0,034 M;

⇒ [CrO4

[Ba2+] = 3,53.10-9 M)

+ + OH-

Câu 1.3. Metylamin, CH3NH2, là một bazơ yếu phân li trong dung dịch như sau:

CH3NH2 + H2O →← CH3NH3

(a) Ở 25°C, phần trăm ion hoá của dung dịch CH3NH2 0,160M là 4,7%. Hãy tính [OH-],

+], [CH3NH2], [H3O+] và pH của dung dịch.

[CH3NH3

(b) Hãy tính Kb của metylamin.

mol CH3NH3Cl. Có kết tủa La(OH)3 xuất hiện không? Cho tích số tan của La(OH)3 là 1.10-19.

+]=[OH-]= 7,5.10-3; pH= 11,9

Hướng dẫn giải

(a) [CH3NH2]= 0,152 M; [CH3NH3 (b) 3,7.10-4 (c) Q = 2,56.10-12 > T, có kết tủa)

Câu 1.4. MgF2(r) →← Mg2+(aq) + 2 F-(aq) Trong dung dịch bão hoà MgF2 ở 18° C, nồng độ của Mg2+ là 1,21.10-3 M.

(a) Hãy viết biểu thức tích số tan, T, và tính giá trị này ở 18° C.

(b) Hãy tính nồng độ cân bằng của Mg2+ trong 1,000 L dung dịch MgF2 bão hoà ở 18°C

chứa 0,100 mol KF.

(c) Hãy dự đoán kết tủa MgF2 có tạo thành không khi trộn 100,0 mL dung dịch Mg(NO3)2 3.10-3 M với 200,0 mL dung dịch NaF 2,00.10-3 M ở 18°C. (d) Ở 27°C nồng độ của Mg2+ trong dung dịch bão hoà MgF2 là 1,17.10-3 M. Hãy cho biết

quá trình hoà tan MgF2 là toả nhiệt hay thu nhiệt? Giải thích.

Hướng dẫn giải (a) 7,09.10-9 (b) 7,09.10-7M

(d) Toả nhiệt)

Câu 1.5. Dung dịch bão hòa H2S có nồng độ 0,100 M.

Hằng số axit của H2S: K1 = 1,0 × 10-7 và K2 = 1,3 × 10-13.

(a) Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H2S 0,100 M khi điều chỉnh pH = 2,0. (b) Một dung dịch A chứa các cation Mn2+, Co2+, và Ag+ với nồng độ ban đầu của mỗi ion

đều bằng 0,010 M. Hoà tan H2S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 2,0 thì ion nào tạo

kết tủa?

Cho: TMnS = 2,5× 10-10 ; TCoS = 4,0× 10-21 ; TAg2S = 6,3× 10-50.

−

(c) Hãy cho biết có bao nhiêu gam kết tủa chì(II) sunfua được tách ra từ 1,00 lit dung dịch bão hòa chì(II) sunfat? biết nồng độ sunfua được điều chỉnh đến 1,00 .10-17 M? Cho các giá trị tích số tan: TPbSO4 = 1,6 ·10-8 và TPbS = 2,5 ·10-27. Hướng dẫn giải

[

]

10.3,1

SH 2

KK a a 1 + KH ]

[

2 ]

[

KK a 1

a 1

b) Có: ; [Mn2+] [S2-] = 10-2 ×1,3 .10-17 = 1,3 .10-19 < TMnS = 2,5 .10-10

không có kết tủa

; có kết tủa [Co2+] [ S2-] = 10-2 × 1,3 .10-17 = 1,3 .10-19 > TCoS = 4,0 .10-21

CoS

; có kết tủa [Ag+]2[S2-] = (10-2)2× 1,3 .10-17 = 1,3 .10–21 > TAg2S = 6,3 .10-50

2-] = 1,6.10-8.

Ag2S

[Pb2+][SO4 c) Có:

2-] = 1,265.10-4.

[Pb2+] = [SO4

⇒ Khi nồng độ sunfua đạt 1,00.10-17 M thì nồng độ Pb2+ còn lại trong dung dịch là:

4 −

−

2 −

gam

[Pb2+] = 2,5.10-27/ 1,00.10-17 = 2,5.10-10.

,1(

265

10.

10.5,2

)

3,30

−

10.03,312,239 =×

mPbS

⇒ )

1.2 Quan hệ giữa độ tan và tích số tan

Độ tan (S, solubility) của một chất là nồng độ của chất đó trong dung dịch bão hoà.

Độ tan thường được biểu diễn theo nồng độ mol/l.

Độ tan và tích số tan là những đại lượng đặc trưng cho dung dịch bão hoà của chất ít

tan. Do đó, tích số tan và độ tan có mối quan hệ với nhau, điều đó có nghĩa là ta có thể tính

được độ tan của một chất ít tan từ tích số tan của nó và ngược lại.

MmXn →← m Mn+ + n Xm-

1 nm +

mS nS

  

  

T nmnm

Có: T = [M]m[X]n = [mS]m[nS]n ⇒

*Nhận xét: Công thức trên chỉ đúng nếu Mn+ và Xm- không tham phản ứng nào khác. Câu 1.6. Cho tích số tan của Ag2CrO4 ở 25oC là 2,6.10-12.

(a) Hãy viết biểu thức tích số tan của Ag2CrO4. (b) Hãy tính [Ag+] trong dung dịch bão hòa Ag2CrO4. (c) Hãy tính khối lượng Ag2CrO4 có thể tan tối đa trong 100 ml nước ở 25oC.

2-] tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.

(d) Thêm 0,1 mol AgNO3 vào 1,0 lit dung dịch bão hòa Ag2CrO4. Giả thiết thể tích dung

dịch không thay đổi. Hãy cho biết [CrO4

Trong dung dịch bão hòa Ag3PO4 ở 25oC, nồng độ Ag+ là 5,3.10-5 M.

(e) Hãy tính tích số tan của Ag3PO4 ở 25oC. (g) Làm bay hơi 1,00 lit dung dịch bão hòa Ag3PO4 ở 25oC đến còn 500 ml. Hãy tính [Ag+] trong dung dịch thu được.

Đáp số b. 8,66.10-5 M. c. 2,88.10-3 gam;

d. giảm; e. 2,63.10-18. g. không đổi, 5,3.10-5 M)

2. Kết tủa phân đoạn

Nếu trong dung dịch có chứa hai hay nhiều ion có khả năng tạo kết tủa với cùng một

ion khác, nhưng các kết tủa hình thành có độ tan khác nhau nhiều thì khi thêm chất tạo kết

tủa vào dung dịch, các kết tủa sẽ lần lượt được tạo thành. Hiện tượng tạo thành lần lượt

các kết tủa trong dung dịch được gọi là kết tủa phân đoạn.

*Điều kiện kết tủa hoàn toàn: • [X] < 10-6M, hoặc • %X còn lại trong dung dịch < 0,1%

Câu 2.1. Thêm AgNO3 rắn vào dung dịch NaCl 0,10 M và Na2CrO4 0,0010 M. Cho tích số tan của AgCl là 1,8.10-10 và của Ag2CrO4 là 2,4.10-12. (a) Hãy tính nồng độ Ag+ cần thiết để bắt đầu xuất hiện kết tủa AgCl. (b) Hãy tính nồng độ Ag+ cần thiết để bắt đầu xuất hiện kết tủa Ag2CrO4.

(c) Kết tủa nào được tạo thành trước khi cho AgNO3 vào dung dịch trên? (d) Hãy tính phần trăm ion Cl- còn lại trong dung dịch khi Ag2CrO4 bắt đầu kết tủa?

Đáp số (a) 1,8.10-9M (b) 4,9.10-5M

Câu 2.2. ĐĐộộ ttaann llàà mmộộtt yyếếuu ttốố qquuaann ttrrọọnngg dùng để đánh giá mức độ gây ô nhiễm môi

trường của muối. Độ tan của muối phụ thuộc nhiều vào bản chất của muối, dung môi và

các điều kiện thí nghiệm như nhiệt độ, pH và sự tạo phức.

Một dung dịch chứa BaCl2 và SrCl2 có cùng nồng độ là 0,01 M. Câu hỏi đặt ra là liệu

có thể tách hoàn toàn hai muối này ra khỏi nhau bằng cách thêm dung dịch bão hòa natri sunfat hay không. Biết điều kiện để tách hoàn toàn là ít nhất 99,9% Ba2+ đã bị kết tủa ở

dạng BaSO4 và SrSO4 chiếm không quá 0,1 % khối lượng kết tủa. Biết các giá trị tích số tan như sau: TBaSO4 = 1× 10-10 và TSrSO4 = 3× 10-7. (a) Hãy tính nồng độ của Ba2+ còn lại trong dung dịch khi 99,9% Ba2+ đã bị kết tủa và cho

biết phương pháp này có dùng được để tách hoàn toàn hai muối ra khỏi nhau hay không?

+ là 1,5× 107.

Sự tạo phức có thể làm tăng đáng kể độ tan. Biết tích số tan của AgCl là 1,7× 10-10,

hằng số bền tổng cộng của phức Ag(NH3)2

(b) Hãy chứng minh (bằng phép tính cụ thể) độ tan của AgCl trong dung dịch amoniac 1,0

M cao hơn so với độ tan trong nước cất.

100

9,99

−

[

]

01,0

10.0,1

Hướng dẫn giải

− 100

2- trong dung dịch là:

−

[

]

2 SO 4

−

BaSO 4 2 + Ba

[

]

10.1 10.0,1

−

[

]

10.3

01,0

Sau khi 99,9% Ba2+ đã bị kết tủa thì nồng độ SO4

4 −

−

[

]

10.3 10.0,1

SrSO 2 SO 4

⇒

⇒ Sr2+ chưa kết tủa. Vậy có thể sử dụng phương pháp này để tách hoàn toàn hai muối ra

khỏi nhau.

−

[

]

10.30,1

AgCl

S 1

b. Độ tan của AgCl trong nước cất:

−

10.5,1

10.7,1

10.55,2

10 − =

+ + Cl−

Tính độ tan của AgCl trong dung dịch amoniac 1,0 M.

bđ 1,0

cb 1,0 - 2x x x

−

10.55,2

⇒ x = 4,59.10-2 M

AgCl + 2 NH3 →← Ag(NH3)2

x x )20,1( −

lan

10.6,4=

)

⇒

S2 = x = 4,59.10-2 M; ⇒

S 2 S 1

⇒

Trong thực tế, ion kim loại của kết tủa có thể tạo phức với OH- và anion của kết tủa có thể phản ứng với H+ trong dung dịch. Ngoài ra, những cấu tử khác có trong dung dịch

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan

cũng có thể tham gia phản ứng với các ion của kết tủa hoặc ít nhất cũng làm biến đổi hệ số

hoạt độ của chúng. Những yếu tố đó đều ảnh hưởng đến độ tan của kết tủa.

3.1 Ảnh hưởng của pH

Câu 3.1. (a) Hãy cho biết dung dịch của các muối sau có tính axit, bazơ hay trung tính?

Giải thích. Natri photphat, đồng (II) nitrat và xesi clorua.

(b) Hãy tính khối lượng bạc photphat cần dùng để pha 10 lit dung dịch bão hòa. Khi tính

bỏ qua sự thủy phân của ion photphat.

Biết bạc photphat có T = 1,3 .10–20.

lit nước thì dung dịch thu được đã bão hòa hay chưa? Giải thích.

Hướng dẫn giải

a. Na3PO4: bazơ; Cu(NO3)2: axit; CsCl: trung tính;

b. Ag3PO4

3)3(=

3 Ag+ + PO4 3S S

−

10.68,4

⇒

T 27

10.3,1 27

⇒

mAg3PO4 = 4,68.10-6×10×419 = 1,96.10-2 gam 3- bị thủy phân làm tăng độ tan của muối) c. Chưa, vì PO4

Câu 3.2. Tính độ tan của AgOCN trong dung dịch HNO3 0,001M.

Cho TAgOCN= 2,3.10-7; HOCN có Ka=3,3.10-4.

Hướng dẫn giải

−

[

]

T = [Ag+][OCN-] (1) AgOCN →← Ag+ + OCN-

K a

H [

OCN ][ HOCN ]

(2) OCN- + H+ →← HOCN

Lập phương trình

(3)

[Ag+] = [OCN-] + [HOCN] [H+] + [HOCN] = 10-3 (4)

−

OCN

10(

[

]

−

10.3,3

Giải hệ:

HOCN HOCN [

])[ ]

−

HOCN

[

]

(2, 4) ⇒

3 − .[ 4 −

−

10 10.3,3

]

OCN ] OCN [ +

⇒ (5)

3 −

−

[

]

OCN [

]

−

10 10.3,3

]

OCN [ ] 4 OCN [ +

(3, 5) ⇒ (6)

3 −

−

(

)

10.3,2

Đặt [OCN-]= x

−

10 10.3,3

x 4 +

(1,6) ⇒

⇒ x3 + 1,33.10-3 x2 - 2,3.10-7 x - 7,59.10-11 = 0

⇒ x= 2,98.10-4 = [OCN-]

(5) ⇒ [HOCN]= 4,75.10-4

(4) ⇒

(1) => [H+]= 5,25.10-4 [Ag+]= 7,72.10-4 = S.

*Nhận xét: vì nồng độ của ion các ion và phân tử gần bằng nhau nên không thể giải gần

đúng được) Câu 3.3. ((aa)) 110000 mmll nnưướớcc ởở 2255ooCC hhòòaa ttaann đđưượợcc ttốốii đđaa 444400 mmll kkhhíí HH22SS ((ởở đđkkttcc)).. HHããyy ttíínnhh nnồồnngg đđộộ mmooll ccủủaa HH22SS ttrroonngg dduunngg ddịịcchh bbããoo hhòòaa.. GGiiảả tthhiiếếtt rrằằnngg qquuáá ttrrììnnhh hhòòaa ttaann HH22SS kkhhôônngg

llààmm tthhaayy đđổổii tthhểể ttíícchh ccủủaa dduunngg ddịịcchh..

((bb)) DDuunngg ddịịcchh FFeeCCll22 00,,001100 MM đđưượợcc bbããoo hhòòaa HH22SS bbằằnngg ccáácchh xxụụcc lliiêênn ttụụcc ddòònngg kkhhíí HH22SS vvààoo dduunngg ddịịcchh.. CChhoo TTFFeeSS == 88,,00 ..1100--1199.. HH22SS ccóó KKaa11 == 99,,55 ..1100--88 vvàà KKaa22 == 11,,33 ..1100--1144.. HHằằnngg ssốố iioonn ccủủaa nnưướớcc KKww == 11 ..1100--1144.. HHããyy cchhoo bbiiếếtt đđểể tthhuu đđưượợcc nnhhiiềềuu kkếếtt ttủủaa FFeeSS hhơơnn tthhìì ccầầnn pphhảảii ttăănngg hhaayy ggiiảảmm ppHH ccủủaa dduunngg ddịịcchh?? ((cc)) HHããyy ttíínnhh ppHH ccầầnn tthhiiếếtt llậậpp đđểể nnồồnngg đđộộ FFee22++ ggiiảảmm ttừừ 00,,001100 MM xxuuốốnngg ccòònn 11,,00 ..1100--88 MM..

((dd)) NNggưườờii ttaa tthhêêmm aaxxiitt aaxxeettiicc vvààoo dduunngg ddịịcchh ởở pphhầầnn ((bb)) đđểể nnồồnngg đđộộ đđầầuu ccủủaa aaxxiitt aaxxeettiicc đđạạtt 00,,1100 MM.. HHããyy ttíínnhh nnồồnngg đđộộ đđầầuu ccủủaa nnaattrrii aaxxeettaatt ccầầnn tthhiiếếtt llậậpp đđểể nnồồnngg đđộộ FFee22++ ttrroonngg dduunngg ddịịcchh tthhuu đđưượợcc llàà 11,,00..1100--88 MM.. KKhhii ttíínnhh cchhúú ýý ssựự ttạạoo tthhàànnhh HH++ ddoo pphhảảnn ứứnngg:: FFee22++ ++ HH22SS →→ FFeeSS ((rr)) ++ 22HH++.. BBiiếếtt aaxxiitt aaxxeettiicc ccóó KKaa == 11,,88 ..1100--55.. GGiiảả ssửử vviiệệcc tthhêêmm aaxxiitt aaxxeettiicc vvàà nnaattrrii aaxxeettaatt kkhhôônngg llààmm tthhaayy đđổổii tthhểể ttíícchh ccủủaa dduunngg ddịịcchh..

((ee)) HHããyy ttíínnhh ppHH ccủủaa dduunngg ddịịcchh đđệệmm ttrrưướớcc kkhhii xxụụcc kkhhíí HH22SS..

[

]

196,0

SH 2

Hướng dẫn giải

SH 2

44,0 4,22 1,0

((aa.. ((HH22SS pphhâânn llii kkhhôônngg đđáánngg kkểể))

−

bb.. TTăănngg ppHH..

S

[

]

10.0,8

=

−

cc.. CCóó::

T FeS 2 + Fe

]

10.0,8 10.0,1

[

− = ]

KKSH ] + H

a 1 2 ]

2 [

8 −

−

[

196,0

10.3,1

−

[

]

10.77,1

MMặặtt kkhháácc::

× 11

−

KKSH ] 2 S

a 1 − ]

[

10.5,9 10.8

⇒⇒

dd.. ppHH == 55,,7755;; FFee22++ ++ HH22SS →→ FFeeSS ((rr)) ++ 22 HH++

00,,0011 00,,0022 CCHH33CCOOOO-- ++ HH++ →→ CCHH33CCOOOOHH

bbđđ aa 00,,0022 00,,11

−

log

ccbb aa--00,,0022 -- 00,,11 ++ 00,,0022

CH [ CH [

COO ] 3 COOH ] 3

02,0

75,5

74,4

log

CCóó::

− 12,0

⇒⇒

−

log

74,4

log

84,5

aa == 11,,2255 MM ⇒⇒

CH [ CH [

25,1 1,0

COO ] 3 COOH ] 3

)) ee..

Câu 3.4. ((QQGG 22000077)) MMộộtt dduunngg ddịịcchh ccóó bbaa cchhấấtt HHCCll,, BBaaCCll22,, FFeeCCll33 ccùùnngg nnồồnngg đđộộ

00,,00115500MM.. SSụụcc kkhhíí CCOO22 vvààoo dduunngg ddịịcchh nnààyy cchhoo đđếếnn bbããoo hhooàà.. SSaauu đđóó tthhêêmm ttừừ ttừừ NNaaOOHH vvààoo dduunngg ddịịcchh đđếếnn nnồồnngg đđộộ 00,,112200MM.. CChhoo bbiiếếtt:: nnồồnngg đđộộ CCOO22 ttrroonngg dduunngg ddịịcchh bbããoo hhooàà llàà 33..1100-- 22MM;; tthhểể ttíícchh ccủủaa dduunngg ddịịcchh kkhhôônngg tthhaayy đđổổii kkhhii cchhoo CCOO22 vvàà NNaaOOHH vvààoo;; ccáácc hhằằnngg ssốố:: ppKKaa ccủủaa HH22CCOO33 llàà 66,,3355 vvàà 1100,,3333;; ppKKss ccủủaa FFee((OOHH))33 llàà 3377,,55 vvàà ccủủaa BBaaCCOO33 llàà 88,,3300;; ppKKaa ccủủaa FFee33++ llàà 22,,1177.. HHããyy ttíínnhh ppHH ccủủaa dduunngg ddịịcchh tthhuu đđưượợcc..

Hướng dẫn giải

HH++ ++ OOHH-- →← HH22OO

00,,001155 00,,001155

22-- ++ HH22OO

CCOO22 ++ 22 OOHH-- →← CCOO33

00,,0033 00,,0066 00,,0033

FFee33++ ++ 33 OOHH-- →← FFee((OOHH))33

00,,001155 00,,004455

22-- →← BBaaCCOO33

BBaa22++ ++ CCOO33

22--:: 00,,001155 MM;;

00,,001155 00,,001155

TTPPGGHH:: CCOO33

-- ++ OOHH-- KKbb11 == 1100--33,,6677

22-- ++ HH22OO →← HHCCOO33

CCOO33

67,3

−

K b 1

00,,001155--xx xx xx

x 015

−

⇒⇒

xx == 11,,6699..1100--33 MM ppHH == 1144 ++ lloogg ((11,,6699..1100--33)) == 1111,,2233)) ⇒⇒

Câu 3.5. Dấu hiệu cho thấy một người có nguy cơ mắc bệnh ggoouutt llàà nnồồnngg đđộộ aaxxiitt uurriicc ((HHUUrr)) vvàà uurraatt ((UUrr--)) ttrroonngg mmááuu ccủủaa nnggưườờii đđóó qquuáá ccaaoo.. BBệệnnhh vviiêêmm kkhhớớpp xxuuấấtt hhiiệệnn ddoo ssựự kkếếtt

ttủủaa ccủủaa nnaattrrii uurraatt ttrroonngg ccáácc kkhhớớpp nnốốii.. CChhoo ccáácc ccâânn bbằằnngg::

ppKK == 55,,44 ởở 3377°°CC UUrr-- ((aaqq)) ++ HH33OO++ ((aaqq))

HHUUrr ((aaqq)) ++ HH22OO UUrr-- ((aaqq)) ++ NNaa++ ((aaqq)) NNaaUUrr ((rr))

ỞỞ 3377°°CC,, 11,,00 lliitt nnưướớcc hhòòaa ttaann đđưượợcc ttốốii đđaa 88,,00 mmmmooll nnaattrrii uurraatt..

((aa)) HHããyy ttíínnhh ttíícchh ssốố ttaann ccủủaa nnaattrrii uurraatt.. BBỏỏ qquuaa ssựự tthhủủyy pphhâânn ccủủaa iioonn uurraatt.. TTrroonngg mmááuu ((ccóó ppHH == 77,,44 vvàà ởở 3377°°CC)) nnồồnngg đđộộ NNaa++ llàà 113300 mmmmooll//LL..

((bb)) HHããyy ttíínnhh nnồồnngg đđộộ uurraatt ttốốii đđaa ttrroonngg mmááuu đđểể kkhhôônngg ccóó kkếếtt ttủủaa nnaattrrii uurraatt xxuuấấtt hhiiệệnn..

GGiiáá ttrrịị ttíícchh ssốố ttaann pphhụụ tthhuuộộcc vvààoo nnhhiiệệtt đđộộ.. BBiiếếtt tthhêêmm rrằằnngg bbệệnnhh ggoouutt tthhưườờnngg xxuuấấtt hhiiệệnn

đđầầuu ttiiêênn ởở ccáácc đđốốtt nnggóónn cchhâânn vvàà nnggóónn ttaayy..

((cc)) HHããyy cchhoo bbiiếếtt ttíícchh ssốố ttaann pphhụụ tthhuuộộcc vvààoo nnhhiiệệtt đđộộ nnhhưư tthhếế nnààoo??

ĐĐộộ ttaann ccủủaa aaxxiitt uurriicc ttrroonngg nnưướớcc ởở 3377°°CC llàà 00,,55 mmmmooll//LL..

((dd)) CChhứứnngg mmiinnhh rrằằnngg nnếếuu kkhhôônngg ccóó kkếếtt ttủủaa nnaattrrii uurraatt xxuuấấtt hhiiệệnn tthhìì ccũũnngg ssẽẽ kkhhôônngg ccóó kkếếtt ttủủaa

aaxxiitt uurriicc xxuuấấtt hhiiệệnn..

GGiiảả tthhiiếếtt rrằằnngg cchhỉỉ ccóó HHUUrr vvàà UUrr-- llàà ảảnnhh hhưưởởnngg đđếếnn ggiiáá ttrrịị ppHH ccủủaa dduunngg ddịịcchh.. SSỏỏii tthhậậnn

tthhưườờnngg ccóó aaxxiitt uurriicc.. NNgguuyyêênn nnhhâânn llàà nnồồnngg đđộộ qquuáá ccaaoo ccủủaa aaxxiitt uurriicc vvàà uurraatt ccóó ttrroonngg nnưướớcc

ttiiểểuu vvàà ppHH tthhấấpp ccủủaa nnưướớcc ttiiểểuu ((ppHH == 55 -- 66))..

((ee)) HHããyy ttíínnhh ggiiáá ttrrịị ppHH ttạạii đđóó ssỏỏii ((cchhứứaa aaxxiitt uurriicc kkhhôônngg ttaann)) đđưượợcc hhììnnhh tthhàànnhh ttừừ nnưướớcc ttiiểểuu

ccủủaa bbệệnnhh nnhhâânn.. GGiiảả tthhiiếếtt rrằằnngg nnồồnngg đđộộ ttổổnngg ccộộnngg ccủủaa aaxxiitt uurriicc vvàà uurraatt llàà 22,,00 mmmmooll//LL..

Hướng dẫn giải aa.. 66,,44 ··1100--55;; bb.. 44,,99··1100--44 MM;;

−

log

cc.. NNhhiiệệtt đđộộ ggiiảảmm tthhìì ttíícchh ssốố ttaann ggiiảảmm..

Ur [ ] HUr [ ]

−

log

−

4,54,7 −

apK

dd.. CCóó

Ur [ ] HUr [ ]

−

100

2 =

⇒⇒

Ur [ ] HUr [ ]

⇒⇒

−

4 −

]

−

HUr

[

]

10.9,4

10.5

HUr

VVìì ttrroonngg mmááuu kkhhôônngg ccóó kkếếtt ttủủaa NNaaUUrr nnêênn [[UUrr--]] << 44,,99··1100--44 ((kkếếtt qquuảả ttíínnhh đđưượợcc ởở pphhầầnn ((bb))))..

Ur [ 100

10.9,4 100

⇒⇒

VVậậyy kkhhôônngg ccóó kkếếtt ttủủaa aaxxiitt uurriicc xxuuấấtt hhiiệệnn..

ee.. CCóó:: [[HHUUrr]] ++ [[UUrr--]] == 22..1100--33

AAxxiitt uurriicc kkhhôônngg ttaann kkhhii::

−

log

4,5

log

88,5

[[HHUUrr]] == 55..1100--44 [[UUrr--]] == 22..1100--33 -- [[HHUUrr]] == 11,,55..1100--33 ⇒⇒

Ur [ ] HUr [ ]

10.5,1 − 10.5

⇒⇒

VVậậyy ppHH << 55,,8888 tthhìì bbắắtt đđầầuu ccóó aaxxiitt uurriicc kkếếtt ttủủaa))

3.2. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức

Câu 3.6. CuBr là một chất ít tan trong nước (pT = 7,4).

(a) Hãy tích thể tích nước tối thiểu cần dùng để hòa tan hoàn toàn 1 gam CuBr.

Ion Cu+ tạo phức với amoniac theo các phản ứng sau:

lgβ1 = 6,18 Cu+ + NH3 →← [Cu(NH3)]+

lgβ2 = 4,69 [Cu(NH3)]+ + NH3 →← [Cu(NH3)2]+

(b) Hãy tính thể tích dung dịch amoniac 0,1 M tối thiểu cần dùng để hòa tan hoàn toàn 1

gam CuBr.

([Cu

+ )]

[Cu(NH

[Br

]

] +

[Cu(NH 3

+ · )]) 23

Hãy tính giá trị T' của dung dịch thu được ở phần (b).

Hướng dẫn giải

-7,4

−

[Cu

10.00,2

] =

a. CuBr →← Cu+ + Br-

410.00,2 − =

S =

Có:

1 143,35V

Mặt khác:

V = 34,9 lit; =>

b. pT = 7,4 CuBr →← Cu+ + Br-

lgβ1 = 6,18 Cu+ + NH3 →← [Cu(NH3)]+

lgβ2 = 4,69 [Cu(NH3)]+ + NH3 →← [Cu(NH3)2]+

+] +] = 0,1

(1) Có:

(2)

Giả sử: [Br-] = [Cu+] + [Cu(NH3)+] + [Cu(NH3)2 [NH3] + [Cu(NH3)+] + 2[Cu(NH3)2 +] >> [Cu+], [Cu(NH3)+] [Cu(NH3)2

+] = 0,1

(1) ⇒ [Br-] = [Cu(NH3)2

[

- ]r

β 2,1

7,4-

(2) ⇒ [NH3] + 2[Cu(NH3)2

[Cu(NH = + [Cu

+ ]) 23 ] ][NH

B [ ](0,1

- ]r -

2[Br

])

[Cu

(0,1

2[Br

])

10 B [

- ]r

Có:

+] = [Br-] = 0,05

−

[NH

]

10.39,3

87,10

[Cu(NH = [Cu

+ ]) 23 + ]

10.99,1

05,0 6 − ×

β 2,1

⇒ [Br −] = 0,05 ; [Cu+] = 1,99.10-6 ; [Cu(NH3)2

[Cu(NH3)+] = β1[Cu+][NH3] = 106,18×1,99.10-6×3,39.10-7 = 1,02.10-6

KTGT: thỏa mãn;

−Br

[

05,0]

1 35,143

V 2

+]) ×[Br−]

⇒ ⇒ V2 = 0,140 lit

c. T’= ([Cu+]+[Cu(NH3)+] + [Cu(NH3)2 = (1,99×10−6 +3,39×10−7 +0,05) ×0,05 = 2,5×10−3

Câu 3.7. Biết tích số tan của Zn(OH)2 là 1,80 ×10-17.

(a) Hãy tính độ tan của Zn(OH)2 trong nước.

(b) Hãy tính pH của dung dịch Zn(OH)2 bão hòa.

Cho các giá trị thế khử chuẩn:

E° = -1,285 V [Zn(OH)4]2- + 2 e →← Zn (r) + 4 OH-

E° = - 0,762 V Zn2+ + 2e →← Zn (r)

(d) Hãy tính độ tan của Zn(OH)2 trong dung dịch đệm có pH = 9,58. Bỏ qua sự tạo phức [Zn(OH)4]2-.

(e) Hãy tính độ tan của Zn(OH)2 trong dung dịch đệm có pH = 9,58 và có tính đến sự tạo thành phức [Zn(OH)4]2-.

(g) Hãy so sánh kết quả tìm được ở (d) và (e) và rút ra nhận xét.

Hướng dẫn giải a. bỏ qua được sự phân li của nước; S = 1,65.10-6;

b. 8,52;

E

−

o Zn

(

)

2 4

−

[

]

lg[

]

c. Cách 1: Thiết lập công thức tính theo .

o Zn

0592 2

2 Zn OH ( ) 4 4 − OH [ ] β

−

]

[

−

E o Zn

0592 2

Zn OH ( − OH [

2 ) 4 4 ]

2-] = [OH-] = 1 M thì:

Có

−

βlg

o Zn

(

)

2 4

0592 2

Khi [Zn(OH)4

⇒ β = 4,67.1017;

Cách 2:

E1° = +1.285 V Zn(r) + 4 OH- →← [Zn(OH)4]2- + 2 e

E2° = -0.762 V ∆G1° = -z·F·E1° = -247.97 kJ/mol Zn2+ + 2e- →← Zn(r)

−

100920 − 314 298 ,8 ×

G ∆ RT

eK =

10.90,4=

8 −

[

]

10.25,1

∆G2° = -z·F·E2° = 147.04 kJ/mol Zn2+ + 4 OH- →← [Zn(OH)4]2- ∆G = ∆G1° + ∆G2° = -100.92 kJ/mol

−

T OH [

]

d. .

2-] = [Zn2+] + β[Zn2+][OH-]4

−

8 −

4 )]

10.56,2

[ + β

−

e. S = [Zn2+] + [Zn(OH)4

T OH

[

]

= .

g. Kết quả khác nhau: (2,56- 1,25)/2,56 = 51%; rất lớn; như vậy sự tạo phức ảnh hưởng

đáng kể đến độ tan)

Câu 3.8. (IChO 43) PbO là một oxit lưỡng tính. Khi hòa tan vào nước xảy ra các cân

bằng:

- (aq) + H3O+ (aq)

T = 8,0×10-16 PbO (r) + H2O →← Pb2+(aq) + 2 OH- (aq)

Ka = 1,0×10-15 PbO (r) + 2 H2O →← Pb(OH)3

(a) Hãy tính giá trị pH của dung dịch tại đó dung dịch Pb2+ 1,00×10-2 M bắt đầu có kết tủa

PbO xuất hiện?

(b) Từ giá trị pH tính được ở phần (a), người ta tăng pH của dung dịch đến một giá trị

nhất định thì kết tủa bắt đầu tan hoàn toàn. Hãy tính giá trị pH này?

(d) Độ tan của PbO đạt giá trị cực tiểu tại pH =9,40. Hãy tính nồng độ của các cấu tử và độ

tan của PbO tại giá trị pH này. (e) Hãy tính khoảng pH tại đó độ tan của PbO nhỏ hơn 1,0×10-3 M.

Hướng dẫn giải

[Pb2+][OH-]2 = 8.10-16; a.

⇒ [OH-] = 2,83.10-7 ⇒ pH = 7,45;

-][H3O+] = 1.10-15

b. [Pb(OH)3

⇒

c. [H3O+]= 1.10-13 ⇒ pH = 13; -];

S = [Pb2+] + [Pb(OH)3 [Pb2+]= 8.10-16/ [OH-]2 = 1,27.10-6M; -] = 10-15/ [H3O+]= 2,51.10-6 M;

[Pb(OH)3 ⇒ S = 3,78.10-6M;

-16

−

]

10.8

[

2 ]

[Pb S =

] [Pb(OH) +

- 3

8.10 [OH

2- ]

10 H [

]

10 H [

]

−

' S

10.16

[

]

−

Mở rộng: chứng minh rằng Smin tại giá trị pH = 9,40;

10 H [

2 ]

⇒

−

10.8

[

2 ]

⇒ [H+]= 3,97.10-10 (pH = 9,40);

10 H [

]

3 −

−

10.8

[

3 ]

[

]

−

⇒

[H+]1 = 1,12.10-8; pH1 = 7,95; [H+]2 = 1,0.10-12; pH2 = 12,00;

⇒ 7,95 ≤ pH ≤ 12,00)

3.3. Ảnh hưởng đồng thời của pH và phản ứng tạo phức Câu 3.9. Tính độ tan của AgI trong dung dịch NH3 0,1M. Biết TAgI = 8,3.10-17; NH3 có Kb = 1,75.10-5 và:

; β1,2 = 1,7.107 Ag+ + 2NH3 →← Ag(NH3)2

Hướng dẫn giải

Các cân bằng xảy ra:

AgI →← Ag+ + I-

+ + OH-

Ag+ + 2 NH3 →← Ag(NH3)2

NH3 + H2O →← NH4

Thiết lập các phương trình:

10.7,1

T = [Ag+][I-] = 8,3.10-17 (1)

β 2,1

] 2

( +

Ag Ag

) 23 NH

[ [

NH ][

]

(2)

−

[

]

−

10.75,1

K b

][ 4 NH

NH [

OH ]

(3)

(4) S = [I-] = [Ag+] + [Ag(NH3)2

+] +] + [NH4

+] = 0,1 M (5)

[NH3] + 2 [Ag(NH3)2 +] = [OH-] (6) [NH4

Giả sử +] << [NH3] [NH4

+] << [NH3]

[Ag+] << [Ag(NH3)2

−

[

]

10.75,11,0

10.32,1

= OH [

(5) ⇒ [NH3] = 0,1 M

(3) ⇒

−

[

]

(7) (4) ⇒ [I-] = [Ag(NH3)2

10.3,8 − I [ ]

10.3,8 Ag NH (

[

]

) 23

]

) 23

10.7,1

NH 17 −

(8) (1) ⇒

2 1,0

Ag [ ( 10.3,8 Ag NH (

[

×+ ]

) 23

+] = 3,76.10-6 M

(2) ⇒

−

[

]

10.21,2

⇒ [Ag(NH3)2

−

10.3,8 10.76,3

10.3,8 Ag NH (

[

]

) 23

⇒

+] = 3,76.10-6M)

KTGT: thỏa mãn

+, NH4

S = [I-] = [Ag(NH3)2

⇒ + và OH- Câu 3.10. Tính nồng độ cân bằng của các ion Ag+, Br-, Cl-, Ag(NH3)2 trong dung dịch bão hoà AgCl và AgBr với NH3 0,020M. Giả thiết rằng phức Ag(NH3)+

tạo thành không đáng kể.

Cho TAgCl = 10-10; TAgBr = 5.10-13; β1,2 = 108 và Kb= 1,8.10-5.

Hướng dẫn giải

TAgCl = 10-10 AgCl →← Ag+ + Cl−

TAgBr = 5.10-13 AgBr →← Ag+ + Br−

+ + OH-

β1,2 = 108 Ag+ + 2 NH3 →← Ag(NH3)2

Kb = 1,8.10-5 NH3 + H2O →← NH4

+] + 2[AgL2] = 0,02

(1) Có: [AgL2] + [Ag+] = [Cl−] + [Br−]

Giả sử: [NH3] + [NH4 [Ag+] << [AgL2]; [Br−] << [Cl−] ; [NH4 (2) +] << [NH3]

(3) (1) ⇒ [AgL2] = [Cl-]

[

]

[

]

2,1

(4) (2) ⇒ [NH3] + 2[AgL2] = 0,02

AgCl AgL

[

]

AgCl − Cl ]

[

⇒ [AgL2] = β1,2[Ag+][NH3]2 =

⇒ [AgL2]= 0,1 [NH3]

(4) ⇒

⇒

[

]

810.6 −

AgCl − Cl [ ]

−

[

]

610.33,8 −

AgBr + Ag

]

[

2 −

−

M4 −

10.67,1

10.8,1

10.48,5

+] =

⇒ [NH3] + 0,2[NH3] = 0,02 [NH3]= 1,67.10-2M [AgL2] = 1,67.10-3M; [Cl−] = 1,67.10-3M;

[OH-] = [NH4

KTGT: thoả mãn) Câu 3.11. Thêm 0,1 ml Na2S 1M vào 10 ml dung dịch Cu+ 10-2M và CN- 1M ở pH= 12.

3- có β1,4= 1030,3,

Tính xem có kết tủa mầu đen Cu2S xuất hiện không?

Biết: TCu2S= 10-47,6. Phức Cu(CN)4

HCN có pKa= 9, H2S có pK1= 7 và pK2= 12,9.

Hướng dẫn giải ([S2-]= 1,11.10-3M; [Cu+]= 5,9.10-33 => Q= 3,86.10-68 < T => không có kết tủa) Câu 3.12. CChhoo TTCCuu((OOHH))22 == 44,,5500 ..1100––2211;; MMWW ((CCuu((OOHH))22)) == 9977,,5599 gg..mmooll––11

vvàà ppKKbb ((NNHH33)) == 44,,7766..

((aa)) ii.. HHããyy ttíínnhh đđộộ ttaann ccủủaa CCuu((OOHH))22 ttrroonngg nnưướớcc tthheeoo đđơơnn vvịị gg//110000 mmLL.. BBỏỏ qquuaa qquuáá ttrrììnnhh ttựự

pphhâânn llii ccủủaa nnưướớcc..

iiii.. HHããyy ttíínnhh ppHH ccủủaa dduunngg ddịịcchh bbããoo hhòòaa CCuu((OOHH))22..

((bb)) ĐĐộộ ttaann ccủủaa nnhhiiềềuu hhiiddrrooxxiitt kkiimm llooạạii đđưượợcc ttăănngg llêênn nnhhờờ qquuáá ttrrììnnhh ttạạoo pphhứứcc ccủủaa iioonn kkiimm

llooạạii vvớớii pphhốốii ttửử nnhhưư aammoonniiaacc.. TTrroonngg mmộộtt tthhíí nngghhiiệệmm,, nnggưườờii ttaa hhòòaa ttaann hhooàànn ttooàànn 55,,0000 mmgg

22++ llàà ββ11,,44 == 11001111,,7755..

CCuu((OOHH))22 ttrroonngg 2255,,0000 mmLL dduunngg ddịịcchh NNHH33.. BBiiếếtt nnồồnngg đđộộ ccâânn bbằằnngg ccủủaa NNHH33 ttrroonngg dduunngg ddịịcchh tthhuu đđưượợcc llàà 11,,0000 ..1100––33 MM,, hhằằnngg ssốố bbềềnn ttổổnngg ccộộnngg ccủủaa pphhứứcc CCuu((NNHH33))44

ii.. HHããyy ttíínnhh nnồồnngg đđộộ mmooll ttổổnngg ccộộnngg ccủủaa đđồồnngg ttrroonngg dduunngg ddịịcchh tthhuu đđưượợcc..

++..

iiii.. HHããyy ttíínnhh nnồồnngg đđộộ ccâânn bbằằnngg ccủủaa ccáácc ccấấuu ttửử cchhứứaa đđồồnngg ttrroonngg dduunngg ddịịcchh..

iiiiii.. HHããyy ttíínnhh nnồồnngg đđộộ ccâânn bbằằnngg ccủủaa NNHH44

iivv.. HHããyy ttíínnhh ppHH ccủủaa dduunngg ddịịcchh..

vv.. HHããyy ttíínnhh nnồồnngg đđộộ ccủủaa dduunngg ddịịcchh NNHH33 bbaann đđầầuu..

Hướng dẫn giải

aa.. ii.. CCuu((OOHH))22 →← CCuu22++ ++ 22 OOHH--

−

Cu [

][

]

SS )2(

10.50,4

SS 22SS

−

10.04,1

CCóó::

10.50,4 4

7 −

6 −

1,0

59,97

10.01,1

100

10.04,1' =

⇒⇒

iiii.. CCóó::

3 −

−

10.05,2

[[OOHH--]]== 22SS == 22××11,,0044 ..1100--77 == 22,,0088 ..1100--77 ppHH == 1144 ++ lloogg[[OOHH--]] == 1144 ++ lloogg ((22,,0088 ..1100--77)) == 77,,3322;; ⇒⇒

10.00,5 59,97 025 ,0

bb.. ii..

iiii.. CCuu22++ ++ 22 OOHH--

22++]] == 22,,0055..1100--33

22++ CCuu((NNHH33))44 TT == 44,,5500..1100--2211 ββ11,,44 == 11001111,,7755

=β 4,1

((22))

2 ) 43 NH

Cu NH ( [ 2 + Cu ][ [

] 4 ]

]

[

]

[778,1

(

]

2 ) 43

((33))

((22))

NH ( NH [

2 ) 43 4 ]

Cu [ ( 75,11 10

2 ) 43 − 10(

] 43 )

NH ×

Cu [ β 4,1

[[CCuu22++]] == 11,,3311..1100--33

((11,, 33)) ⇒⇒

22++]] == 77,,3388..1100--44

[[CCuu((NNHH33))44

((11)) CCóó:: CCuu((OOHH))22 CCuu22++ ++ 44 NNHH33 CCCCuu22++ == [[CCuu22++]] ++ [[CCuu((NNHH33))44

++ ++ OOHH--

iiiiii..

NNHH33 ++ HH22OO

NNHH44

KKbb ==1100--44,,7766

−

[

]

CCóó::

+ ][ 4 NH

NH [

OH ]

+ NH [ 4 NH [

2 ] ]

76,4

[

]

NHK [

]

− 10

3 − 10.00,1

4 − 10.32,1

+ 4

iivv.. CCóó::

++]]== 11,,3322..1100--44

[[OOHH--]] == [[NNHH44

⇒⇒

ppHH == 1144 ++ lloogg[[OOHH--]] == 1144 ++ lloogg((11,,3322..1100--44)) == 1100,,1122

22++]] == 11..1100--33 ++ 11,,3322..1100--44 ++ 44××77,,3388..1100--44 ==

CCNNHH33 == [[NNHH33]] ++ [[NNHH44

++]] ++ 44[[CCuu((NNHH33))44

vv.. 44,,0088..1100--33 MM))

⇒⇒

4. Xác định tích số tan

4.1. Dựa vào độ tan

Câu 4.1. Thêm từ từ dung dịch bari nitrat 0,0010 M vào 200 ml dung dịch NaF 0,040 M.

Khi 35 ml dung dịch bari nitrat đã được thêm vào thì thấy kết tủa BaF2 bắt đầu xuất hiện.

Hãy tính tích số tan của BaF2. Đáp số: (1,72.10-7)

Câu 4.2. Dung dịch bão hòa Cd(OH)2 có pH = 9,56. Hãy tính tích số tan của Cd(OH)2. Đáp số: (2,39.10-14)

Câu 4.3. Biết 1 lit dung dịch NH3 1M hòa tan được tối đa 0,33 gam AgBr. Hãy tính

+ có β1,2 = 5,88.106.

TAgBr. Biết phức Ag(NH3)2

+] = [Br-] = 0,33/188 = 1,76.10-3 M.

Hướng dẫn giải

[Ag(NH3)2

+] = 0,996 M

−

[

]

10.02,3

⇒ [NH3] = 1 – 2[Ag(NH3)2

NH ( NH [

+ ]) 23 2 ]

Ag [ β 2,1

⇒

⇒ T = [Ag+][Br-]= 5,32.10-13)

Câu 4.4. Tính tích số tan của Ca(IO3)2

Thí nghiệm 1. Chuẩn hóa dung dịch natri thiosunfat.

Lấy 10,0 ml dung dịch KIO3 0,0120 M cho vào bình nón. Thêm 2 gam KI và 10 ml

dung dịch HCl 1M. Dung dịch có mầu nâu thẫm. Chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 đến

- thấy hết 20,55 ml.

mầu vàng rơm. Thêm 5 ml hồ tinh bột và tiếp tục chuẩn độ đến mất mầu xanh của phức

tinh bột với I3

Thí nghiệm 2. Tính độ tan của Ca(IO3)2 trong nước cất.

Lấy 10,0 ml dung dịch bão hòa Ca(IO3)2 cho vào bình nón. Thêm 2 gam KI và 10 ml

HCl 1M. Tiến hành chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch Na2S2O3 ở trên thấy hết

19,20 ml. Hãy:

(a) viết các phản ứng được mô tả trong thí nghiệm.

(b) tính nồng độ dung dịch Na2S2O3.

(d) tính độ tan của Ca(IO3)2 trong nước.

(e) tính tích số tan của Ca(IO3)2.

Đáp số: a. IO3

- + 5 I− + 6 H+ → 3 I2 + 3 H2O 2- → 2 I− + S4O6 I2 + 2 S2O3

b. 0,0350M;

c. 0,0122 M. d. 5,6.10-3 M. e. 7,1.10-7)

789

268

4.2. Dựa vào giá trị thế khử chuẩn

E o Hg

2 2

Câu 4.5. Cho ; . Hãy tính tích số tan và độ tan của

Hg2Cl2.

Hướng dẫn giải

2+ + 2 e →← 2 Hg

Hg2

2+][Cl-]2

2+ + 2 Cl- →← Hg2Cl2

; Hg2 T = [Hg2

o HgE

o Hg

2 2

lg[

]

2 2

Thiết lập công thức tính theo .

o Hg

2 2

0592 2

T − Cl [

2 ]

−

0592

lg[

]

−

E o Hg

2 2

0592 2

Khi [Cl−] = 1 M thì:

o Hg

HgCl

o HgCl

2 2

0592 2

T = 2,51.10-18

Có

⇒

−

10.56,8

Có

S(2S)2 = T ⇒

)

T 4

E1= 0,439 V

(2) Hg/HgCl2, KCl (bão hòa ) // AgI (bão hòa)/Ag

E2= 0,089 V

(3) Ag/AgI (bão hòa), PbI2 (bão hòa ) // KCl (bão hòa), HgCl2/Hg E3= 0,230 V

a) Hãy tính tích số tan của bạc idodua.

b) Hãy tính tích số tan của chì (II) iodua.

799

, R = 8,314 J/mol/K, F = 96487 C/mol.

Cho

E o Ag

Câu 4.6. Cho 3 pin điện hóa với các sức điện động tương ứng ở 298K: (1) Hg/HgCl2, KCl (bão hòa ) // Ag+ (0,0100 M)/Ag

Đáp số: a) 1,37.10-16; b) [Ag+] = 4,58.10-14; [I−] = 2,99.10-3; [Pb2+]= 0,5 ([I−] –[Ag+]) = 1,5.10-3; T = 1,34.10-8

EE00,, VV ((229988KK))

--00,,1144

++00,,1155

BBáánn pphhảảnn ứứnngg SSnn22++ ++ 22ee →→ SSnn SSnn44++ ++ 22ee →→ SSnn22++

++00,,7799

22++ ++ 22ee →→ 22 HHgg

HHgg22

++00,,2277

HHgg22CCll22 ++ 22ee →→ 22 HHgg ++ 22 CCll−

((aa)) HHããyy ttíínnhh hhằằnngg ssốố ccâânn bbằằnngg ccủủaa pphhảảnn ứứnngg ssaauu ởở 229988 KK:: SSnn ((rr)) ++ SSnn44++ ((aaqq)) →← 22 SSnn22++ ((aaqq))

((bb)) HHããyy ttíínnhh đđộộ ttaann ccủủaa HHgg22CCll22 ttrroonngg nnưướớcc ởở 229988 KK ((tthheeoo đđơơnn vvịị mmooll//ll))..

((cc)) HHããyy ttíínnhh ssuuấấtt đđiiệệnn đđộộnngg cchhuuẩẩnn,, EE°°,, ccủủaa ppiinn nnhhiiêênn lliiệệuu ssửử ddụụnngg pphhảảnn ứứnngg ssaauu::

Câu 4.7. ((IICChhOO 4422)) CChhoo ccáácc ggiiáá ttrrịị tthhếế kkhhửử cchhuuẩẩnn ssaauu::

HH22 ((kk)) ++ 11//22 OO22 ((kk)) →→ HH22OO ((ll))

∆∆GG°° == ––223377,,11 kkJJ..mmooll––11

)14,0

15,0(2 ,0

+ 0592

10.27,6

aa..

bb.. XXáácc đđịịnnhh ttíícchh ssốố ttaann::

CCáácchh 11::

22++ ++ 22ee →→ 22 HHgg

--11×× HHgg22

Hướng dẫn giải

∆∆GG00

11 == --nnFFEE00

11 == --22×× 9966448855××00,,7799 == --115522,,44..110033 JJ

11×× HHgg22CCll22 ++ 22ee →→ 22 HHgg ++ 22 CCll--

∆∆GG00

22 == --nnFFEE00

22 == --22×× 9966448855××00,,2277 == --5522,,11..110033 JJ

22++ ++ 22 CCll--

HHgg22CCll22 →← HHgg22

∆∆GG00

++ ∆∆GG00 33 == --∆∆GG00 11

22 == 110000,,33..110033 JJ == --RRTTllnnTT

48,40

−=



0 G ∆ 3 RT

3 10.3,100 314,8

298

TT == 22,,6622..1100--1188

⇒⇒

CCáácchh 22::

Hg2

2+ + 2 e →← 2 Hg

;

2+][Cl-]2

Hg2

T = [Hg2

2+ + 2 Cl- →← Hg2Cl2

Thiết lập công thức tính

theo

o HgE

o Hg

2 2

lg[

]

Có

2 2

o Hg

2 2

0592 2

T − Cl [

2 ]

0592 2

−

0592

lg[

]

−

E o Hg

2 2

0592 2

Khi [Cl-] = 1 M thì:

o Hg

HgCl

o HgCl

2 2

0592 2

⇒⇒

T = 2,71.10-18

Tính độ tan:

Có

22++ ++ 22 CCll--

HHgg22CCll22 →← HHgg22 SS 22SS

S(2S)2 = T

⇒

−

10.62,2

−

10.68,8

⇒

T 4

cc.. CCóó::

⇒

ppiinn

∆∆GG00 == --nnFFEE00

∆

V 23,1

−=

0 E pin

10.1,237 − 2 96485 ×

⇒⇒

Do sức điện động là hàm bậc nhất theo logarit của nồng độ nên có thể xác định được các

nồng độ dù rất nhỏ.

Bài tập này sử dụng một pin điện hoá gồm hai phần, được nối với nhau bằng cầu

muối. Phần bên trái của sơ đồ pin là một thanh Zn nhúng trong dung dịch Zn(NO3)2

0,200M; còn phần bên phải là một thanh Ag nhúng trong dung dịch AgNO3 0,100M. Mỗi dung dịch có thể tích 1,00L ở 250C.

(a) Vẽ sơ đồ pin và viết các bán phản ứng xảy ra ở mỗi cực.

(b) Hãy tính sức điện động của pin và viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin phóng

Câu 4.8. Kỹ thuật điện hoá thường được dùng để xác định độ tan của các muối khó tan.

Giả sử pin phóng điện hoàn toàn và lượng Zn có dư.

Trong một thí nghiệm khác, KCl được thêm vào dung dịch AgNO3 ở phía bên phải

của pin ban đầu. Xảy ra phản ứng tạo kết tủa AgCl và làm thay đổi sức điện động. Sau khi thêm xong. Sức điện động bằng của pin bằng 1,04V và [K+] = 0,300M. (d) Hãy tính [Ag+] tại trạng thái cân bằng. (e) Hãy tính [Cl-] tại trạng thái cân bằng và TAgCl. Cho: Eo

Zn2+/Zn= -0,76V; Eo

Ag+/Ag= 0,80V.

điện.

b. 1,52V d. 7,3.10-10M

a. Zn| Zn2+|| Ag+ | Ag c. 9649C e. [Cl-] = 0,2M; T = 1,5.10-10)

Đáp số:

PPtt ||HH22 ((pp == 11 aattmm))||HH22SSOO44 00,,0011 MM||PPbbSSOO44((rr))||PPbb((rr))..

22-- vvàà ppHH ccủủaa dduunngg ddịịcchh ttrroonngg ppiinn ttrrêênn..

((aa)) HHããyy ttíínnhh nnồồnngg đđộộ ccâânn bbằằnngg ccủủaa SSOO44

((bb)) HHããyy vviiếếtt pphhảảnn ứứnngg xxảảyy rraa kkhhii ppiinn pphhóónngg đđiiệệnn..

SSuuấấtt đđiiệệnn đđộộnngg ccủủaa ppiinn ttrrêênn ởở 229988,,1155 KK llàà ––00,,118888 VV.. GGiiảả tthhiiếếtt rrằằnngg ttrroonngg pphhầầnn ((cc)) vvàà 22-- llàà 55·· 1100--33 MM vvàà ccủủaa HH33OO++ llàà 1155·· 1100--33 MM ((ccáácc ggiiáá ttrrịị nnààyy ccóó

((dd)) nnồồnngg đđộộ ccâânn bbằằnngg ccủủaa SSOO44

tthhểể kkhháácc ggiiáá ttrrịị ttíínnhh đđưượợcc ởở pphhầầnn ((aa))))..

((cc)) HHããyy ttíínnhh ttíícchh ssốố ttaann ccủủaa PPbbSSOO44..

Câu 4.9. XXeemm xxéétt ppiinn đđiiệệnn hhóóaa ssaauu::

((dd)) HHããyy cchhoo bbiiếếtt ssuuấấtt đđiiệệnn đđộộnngg ccủủaa ppiinn ttrrêênn ttăănngg hhaayy ggiiảảmm bbaaoo nnhhiiêêuu VV kkhhii áápp ssuuấấtt ccủủaa

hhiiddrroo ggiiảảmm mmộộtt nnửửaa??

VVàànngg kkiimm llooạạii kkhhôônngg ttaann ttrroonngg dduunngg ddịịcchh aaxxiitt nniittrriicc nnhhưưnngg ttaann đđưượợcc ttrroonngg nnưướớcc

ccưườờnngg ttooaann ((llàà hhỗỗnn hhợợpp ggồồmm aaxxiitt cclloohhiiddrriicc đđặặcc vvàà aaxxiitt nniittrriicc đđặặcc ccóó ttỉỉ llệệ tthhểể ttíícchh ttưươơnngg ứứnngg llàà 33 :: 11)).. VVàànngg pphhảảnn ứứnngg vvớớii nnưướớcc ccưườờnngg ttooaann ttạạoo tthhàànnhh iioonn pphhứứcc [[AAuuCCll44]]--.. ((ee)) SSửử ddụụnngg ccáácc ggiiáá ttrrịị tthhếế kkhhửử cchhuuẩẩnn cchhoo ddưướớii đđââyy,, hhããyy ttíínnhh hhằằnngg ssốố bbềềnn ttổổnngg ccộộnngg ccủủaa pphhứứcc [[AAuuCCll44]]--..

CChhoo:: ppKKaa22 ((HH22SSOO44)) == 11,,9922;; EE°°((AAuu33++//AAuu)) == ++ 11,,5500 VV

EE°°((PPbb22++//PPbb)) == -- 00,,112266 VV EE°°(([[AAuuCCll44]]--//AAuu ++ 44 CCll--)) == ++ 11,,0000 VV

aa..

-- HH22SSOO44 →→ HH++ ++ HHSSOO44

22--

00,,0011 00,,0011 HHSSOO44-- →← HH++ ++ SSOO44 ccbb 00,,0011 -- xx 00,,0011 ++ xx xx

92,1

−

K a

Hướng dẫn giải

xx ) 01,0( + x 01,0 −

xx == 44,,5533..1100--33 MM