PHẢN ỨNG TẠO KẾT TỦA

Chia sẻ: Pham Linh Dan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

343
lượt xem 54
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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) Ca2+ + C2O42-  CaC2O4 (r) 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.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: PHẢN ỨNG TẠO KẾT TỦA

1
PH N NG T O K T T A TS Vi Anh Tu n Khoa hóa h c – Trư ng i h c KHTN - HQG Hà N i Ph n ng t o k t t a là ph n ng t o thành ch t r n t các ch t tan trong dung d ch. Thí d : Ag+ + Cl- → AgCl (r) Ca2+ + C2O42- → CaC2O4 (r) Trong hoá phân tích, ph n ng t o k t t a ư c s d ng : • Tách ch t c n xác nh kh i các ch t c n tr . • Phân tích kh i lư ng. • Phân tích gián ti p. • Chu n k t t a. 1. Tích s tan và tan 1.1 Tích s tan Quá trình hoà tan là quá trình thu n ngh ch, do ó cũng tuân theo nh lu t tác d ng kh i lư ng. Xét cân b ng hòa tan (Mn+ là ion kim lo i, Xm- là g c axit ho c OH-): mMn+ + nXm- T = [M]m[X]n MmXn (*) T ư c g i là tích s tan (solubility product). Tích s tan ư c s d ng : • So sánh tan c a các ch t ít tan " ng d ng". • Xem m t dung d ch ã bão hoà hay chưa: > T: dung d ch quá bão hoà => xu t hi n k t t a. mn Q = CM C X = T: dung d ch bão hoà. mn Q = CM C X < T: dung d ch chưa bão hoà => không xu t hi n k t t a. mn Q = CM C X • Tính tan c a các ch t ít tan (mu i, hidroxit). tan c a AgCl và AgBr trong nư c c t. Bi t TAgCl = 10-10, TAgBr = 10- Câu 1.1. So sánh 13 . 2
Hư ng d n gi i (AgCl > AgBr) *Chú ý: M c dù TAgCl= 10-10 > TMg(OH)2= 1,2.10-11, nhưng trong nư c c t, tan c a Mg(OH)2 l i l n hơn tan c a AgCl. Câu 1.2. (a) Tr n 1 ml dung d ch K2CrO4 0,12M v i 2 ml dung d ch Ba(OH)2 0,009M. Có k t t a BaCrO4 t o thành không? Bi t TBaCrO4= 1,2. 10-10. (b) Tính n ng cân b ng c a các c u t sau khi tr n. Hư ng d n gi i (a. Q= 0,04 × 0,006 = 2,4.10-4 > T => có k t t a t o thành; (b) TPGH: CrO42-: 0,034 M Ba2+ + CrO42- BaCrO4 Cb x 0,034 + x T = x (0,034 + x) = 1,2.10-10 ⇒ x = 3,53. 10-9 M. ⇒ [CrO42-] = 0,034 M; [Ba2+] = 3,53.10-9 M) Câu 1.3. Metylamin, CH3NH2, là m t bazơ y u phân li trong dung d ch như sau: CH3NH3+ + OH-  → CH3NH2 + H2O ←  25°C, ph n trăm ion hoá c a dung d ch CH3NH2 0,160M là 4,7%. Hãy tính [OH-], (a) [CH3NH3+], [CH3NH2], [H3O+] và pH c a dung d ch. (b) Hãy tính Kb c a metylamin. (c) N u thêm 0,05 mol La(NO3)3 vào 1,00 L dung d ch ch a 0,20 mol CH3NH2 và 0,20 mol CH3NH3Cl. Có k t t a La(OH)3 xu t hi n không? Cho tích s tan c a La(OH)3 là 1.10-19. Hư ng d n gi i (a) [CH3NH2]= 0,152 M; [CH3NH3+]=[OH-]= 7,5.10-3; pH= 11,9 (b) 3,7.10-4 (c) Q = 2,56.10-12 > T, có k t t a) Mg2+(aq) + 2 F-(aq)  → Câu 1.4. MgF2(r) ←  c a Mg2+ là 1,21.10-3 M. Trong dung d ch bão hoà MgF2 18° C, n ng (a) Hãy vi t bi u th c tích s tan, T, và tính giá tr này 18° C. 3
cân b ng c a Mg2+ trong 1,000 L dung d ch MgF2 bão hoà (b) Hãy tính n ng 18°C ch a 0,100 mol KF. (c) Hãy d oán k t t a MgF2 có t o thành không khi tr n 100,0 mL dung d ch Mg(NO3)2 3.10-3 M v i 200,0 mL dung d ch NaF 2,00.10-3 M 18°C. c a Mg2+ trong dung d ch bão hoà MgF2 là 1,17.10-3 M. Hãy cho bi t (d) 27°C n ng quá trình hoà tan MgF2 là to nhi t hay thu nhi t? Gi i thích. Hư ng d n gi i (a) 7,09.10-9 (b) 7,09.10-7M (c) Q < T, không có k t t a (d) To nhi t) Câu 1.5. Dung d ch bão hòa H2S có n ng 0,100 M. H ng s axit c a H2S: K1 = 1,0 × 10-7 và K2 = 1,3 × 10-13. (a) Tính n ng ion sunfua trong dung d ch H2S 0,100 M khi i u ch nh pH = 2,0. (b) M t dung d ch A ch a các cation Mn2+, Co2+, và Ag+ v i n ng ban u c a m i ion u b ng 0,010 M. Hoà tan H2S vào A n bão hoà và i u ch nh pH = 2,0 thì ion nào t o k t t a? Cho: TMnS = 2,5× 10-10 ; TCoS = 4,0× 10-21 ; TAg2S = 6,3× 10-50. (c) Hãy cho bi t có bao nhiêu gam k t t a chì(II) sunfua ư c tách ra t 1,00 lit dung d ch n 1,00 .10-17 M? Cho các sunfua ư c i u ch nh bão hòa chì(II) sunfat? bi t n ng giá tr tích s tan: TPbSO4 = 1,6 ·10-8 và TPbS = 2,5 ·10-27. Hư ng d n gi i K a1K a 2 a) [S 2− ] = C H S = 1,3.10−17 [ H ] + [ H + ]K a1 + K a1K a 2 2 +2 [Mn2+] [S2-] = 10-2 ×1,3 .10-17 = 1,3 .10-19 < TMnS = 2,5 .10-10 b) Có: ; không có k t t a [Co2+] [ S2-] = 10-2 × 1,3 .10-17 = 1,3 .10-19 > TCoS = 4,0 .10-21 ; có k t t a CoS [Ag+] 2[S2-] = (10-2)2× 1,3 .10-17 = 1,3 .10–21 > TAg2S = 6,3 .10-50 ; có k t t a Ag2S [Pb2+][SO42-] = 1,6.10-8. c) Có: 4
⇒ [Pb2+] = [SO42-] = 1,265.10-4. t 1,00.10-17 M thì n ng Pb2+ còn l i trong dung d ch là: Khi n ng sunfua [Pb2+] = 2,5.10-27/ 1,00.10-17 = 2,5.10-10. ⇒ mPbS = (1,265.10−4 − 2,5.10−10 ) × 239,2 × 1 = 3,03.10−2 gam = 30,3mg ) 1.2 Quan h gi a tan và tích s tan tan (S, solubility) c a m t ch t là n ng c a ch t ó trong dung d ch bão hoà. tan thư ng ư c bi u di n theo n ng mol/l. i lư ng c trưng cho dung d ch bão hoà c a ch t ít tan và tích s tan là nh ng tan có m i quan h v i nhau, i u ó có nghĩa là ta có th tính tan. Do ó, tích s tan và ưc tan c a m t ch t ít tan t tích s tan c a nó và ngư c l i. m Mn+ + n Xm-  → MmXn ←  mS nS 1  T  m+n ⇒ T = [M]m[X]n = [mS]m[nS]n Có: S = m n  m n  úng n u Mn+ và Xm- không tham ph n ng nào khác. *Nh n xét: Công th c trên ch 25oC là 2,6.10-12. Câu 1.6. Cho tích s tan c a Ag2CrO4 (a) Hãy vi t bi u th c tích s tan c a Ag2CrO4. (b) Hãy tính [Ag+] trong dung d ch bão hòa Ag2CrO4. 25oC. (c) Hãy tính kh i lư ng Ag2CrO4 có th tan t i a trong 100 ml nư c (d) Thêm 0,1 mol AgNO3 vào 1,0 lit dung d ch bão hòa Ag2CrO4. Gi thi t th tích dung i. Hãy cho bi t [CrO42-] tăng, gi m hay không d ch không thay i? Gi i thích. 25oC, n ng Ag+ là 5,3.10-5 M. Trong dung d ch bão hòa Ag3PO4 25oC. (e) Hãy tính tích s tan c a Ag3PO4 25oC (g) Làm bay hơi 1,00 lit dung d ch bão hòa Ag3PO4 n còn 500 ml. Hãy tính [Ag+] trong dung d ch thu ư c. áp s b. 8,66.10-5 M. c. 2,88.10-3 gam; d. gi m; e. 2,63.10-18. i, 5,3.10-5 M) g. không 5
2. K t t a phân o n N u trong dung d ch có ch a hai hay nhi u ion có kh năng t o k t t a v i cùng m t ion khác, nhưng các k t t a hình thành có tan khác nhau nhi u thì khi thêm ch t t o k t t a vào dung d ch, các k t t a s l n lư t ư c t o thành. Hi n tư ng t o thành l n lư t các k t t a trong dung d ch ư c g i là k t t a phân o n. * i u ki n k t t a hoàn toàn: • [X] < 10-6M, ho c • %X còn l i trong dung d ch < 0,1% Câu 2.1. Thêm AgNO3 r n vào dung d ch NaCl 0,10 M và Na2CrO4 0,0010 M. Cho tích s tan c a AgCl là 1,8.10-10 và c a Ag2CrO4 là 2,4.10-12. Ag+ c n thi t (a) Hãy tính n ng bt u xu t hi n k t t a AgCl. Ag+ c n thi t (b) Hãy tính n ng bt u xu t hi n k t t a Ag2CrO4. (c) K t t a nào ư c t o thành trư c khi cho AgNO3 vào dung d ch trên? (d) Hãy tính ph n trăm ion Cl- còn l i trong dung d ch khi Ag2CrO4 b t u k t t a? áp s (a) 1,8.10-9M (b) 4,9.10-5M (c) AgCl (d) 3,7.10-3%) Câu 2.2. tan là m t y u t quan tr ng dùng ánh giá m c gây ô nhi m môi trư ng c a mu i. tan c a mu i ph thu c nhi u vào b n ch t c a mu i, dung môi và các i u ki n thí nghi m như nhi t , pH và s t o ph c. M t dung d ch ch a BaCl2 và SrCl2 có cùng n ng là 0,01 M. Câu h i t ra là li u có th tách hoàn toàn hai mu i này ra kh i nhau b ng cách thêm dung d ch bão hòa natri tách hoàn toàn là ít nh t 99,9% Ba2+ ã b k t t a sunfat hay không. Bi t i u ki n d ng BaSO4 và SrSO4 chi m không quá 0,1 % kh i lư ng k t t a. Bi t các giá tr tích s tan như sau: TBaSO4 = 1× 10-10 và TSrSO4 = 3× 10-7. c a Ba2+ còn l i trong dung d ch khi 99,9% Ba2+ ã b k t t a và cho (a) Hãy tính n ng bi t phương pháp này có dùng ư c tách hoàn toàn hai mu i ra kh i nhau hay không? 6
tan. Bi t tích s tan c a AgCl là 1,7× 10-10, S t o ph c có th làm tăng áng k h ng s b n t ng c ng c a ph c Ag(NH3)2+ là 1,5× 107. (b) Hãy ch ng minh (b ng phép tính c th ) tan c a AgCl trong dung d ch amoniac 1,0 M cao hơn so v i tan trong nư c c t. Hư ng d n gi i 100 − 99,9 [ Ba 2 + ] = × 0,01 = 1,0.10 −5 M a. 100 Sau khi 99,9% Ba2+ ã b k t t a thì n ng SO42- trong dung d ch là: 1.10 −10 TBaSO4 [ SO4 − ] = = 10− 5 M 2 = [ Ba 2 + ] −5 1,0.10 3.10−7 TSrSO4 [ Sr 2 + ] = = 3.10 − 2 M > 0,01 M ⇒ = [ SO4 − ] −5 2 1,0.10 ⇒ Sr2+ chưa k t t a. V y có th s d ng phương pháp này tách hoàn toàn hai mu i ra kh i nhau. tan c a AgCl trong nư c c t: b. S1 = [ Ag + ] = TAgCl = 1,30.10 −5 M Tính tan c a AgCl trong dung d ch amoniac 1,0 M. K = 1,5.107 × 1,7.10−10 = 2,55.10−3 Ag(NH3)2+ + Cl−  → AgCl + 2 NH3 ←  b 1,0 cb 1,0 - 2x x x x2 ⇒ ⇒ x = 4,59.10-2 M = 2,55.10 − 3 K= 2 (1,0 − 2 x ) S2 ⇒ ⇒ = 4,6.103 lan ) S2 = x = 4,59.10-2 M; S1 3. Các y u t nh hư ng n tan Trong th c t , ion kim lo i c a k t t a có th t o ph c v i OH- và anion c a k t t a có th ph n ng v i H+ trong dung d ch. Ngoài ra, nh ng c u t khác có trong dung d ch cũng có th tham gia ph n ng v i các ion c a k t t a ho c ít nh t cũng làm bi n ih s u nh hư ng ho t c a chúng. Nh ng y u t ó n tan c a k t t a. 3.1 nh hư ng c a pH 7
Câu 3.1. (a) Hãy cho bi t dung d ch c a các mu i sau có tính axit, bazơ hay trung tính? Gi i thích. Natri photphat, ng (II) nitrat và xesi clorua. (b) Hãy tính kh i lư ng b c photphat c n dùng pha 10 lit dung d ch bão hòa. Khi tính b qua s th y phân c a ion photphat. Bi t b c photphat có T = 1,3 .10–20. (c) Hãy cho bi t trong th c t n u hòa tan lư ng b c photphat tính ư c ph n (b) vào 10 lit nư c thì dung d ch thu ư c ã bão hòa hay chưa? Gi i thích. Hư ng d n gi i Na3PO4: bazơ; Cu(NO3)2: axit; CsCl: trung tính; a. 3 Ag+ + PO43- b. Ag3PO4 3S S T = (3S )3 S ⇒ 1,3.10−20 T ⇒ = 4,68.10− 6 M S=4 =4 27 27 ⇒ mAg3PO4 = 4,68.10-6×10×419 = 1,96.10-2 gam c. Chưa, vì PO43- b th y phân làm tăng tan c a mu i) Câu 3.2. Tính tan c a AgOCN trong dung d ch HNO3 0,001M. Cho TAgOCN= 2,3.10-7; HOCN có Ka=3,3.10-4. Hư ng d n gi i Ag+ + OCN- T = [Ag+][OCN-]  → AgOCN (1) ←  [ H + ][OCN − ] OCN- + H+ Ka =  → HOCN (2) ←  [ HOCN ] L p phương trình [Ag+] = [OCN-] + [HOCN] (3) [H+] + [HOCN] = 10-3 (4) Gi i h : (10−3 − [ HOCN ])[OCN − ] −4 (2, 4) ⇒ 3,3.10 = [ HOCN ] 10−3.[OCN − ] ⇒ [ HOCN ] = (5) 3,3.10 −4 + [OCN − ] 8
10−3 [OCN − ] [ Ag + ] = [OCN − ] + (3, 5) ⇒ (6) 3,3.10 −4 + [OCN − ] t [OCN-]= x 10 −3 x ) x = 2,3.10 −7 (x + (1,6) ⇒ −4 3,3.10 + x ⇒ 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) ⇒ [H+]= 5,25.10-4 [Ag+]= 7,72.10-4 = S. (1) => *Nh n xét: vì n ng c a ion các ion và phân t g n b ng nhau nên không th gi i g n úng ư c) 25oC hòa tan ư c t i a 440 ml khí H2S ( Câu 3.3. (a) 100 ml nư c ktc). Hãy tính n ng mol c a H2S trong dung d ch bão hòa. Gi thi t r ng quá trình hòa tan H2S không l à m t ha y i th tích c a dung d ch. (b) Dung d ch FeCl2 0,010 M ư c bão hòa H2S b ng cách x c liên t c dòng khí H2S vào dung d ch. Cho TFeS = 8,0 .10-19. H2S có Ka1 = 9,5 .10-8 và Ka2 = 1,3 .10-14. H ng s ion c a nư c Kw = 1 .10-14. Hãy cho bi t thu ư c nhi u k t t a FeS hơn thì c n ph i tăng hay gi m pH c a dung d ch? Fe2+ gi m t 0,010 M xu ng còn 1,0 .10-8 M. (c) Hãy tính pH c n thi t l p n ng (d) Ngư i ta thêm axit axetic vào dung d ch ph n (b) n ng u c a axit axetic t Fe2+ trong dung 0,10 M. Hãy tính n ng u c a natri axetat c n thi t l p n ng d ch thu ư c là 1,0.10-8 M. Khi tính chú ý s t o thành H+ do ph n ng: Fe2+ + H2S → FeS (r) + 2H+. Bi t axit axetic có Ka = 1,8 .10-5. Gi s vi c thêm axit axetic và natri axetat không làm thay i th tích c a dung d ch. m trư c khi x c khí H2S. (e) Hãy tính pH c a dung d ch Hư ng d n gi i 0,44 22,4 [ H 2 S ] = CH 2 S = = 0,196 M (a. (H2S phân li không áng k ) 0,1 9
b. Tăng pH. 8,0.10 −19 TFeS 2− = 8,0.10 −11 [S ] = = c. Có: 2+ −8 [ Fe ] 1,0.10 [ H 2 S ]K a1 K a 2 [S 2− ] = M t khác: [ H + ]2 0,196 × 9,5.10−8 × 1,3.10−14 [ H 2 S ]K a1K a 2 [H + ] = = 1,77.10− 6 M ⇒ = 2− −11 [S ] 8.10 ⇒ pH = 5,75; Fe2+ + H2S → FeS (r) + 2 H+ d. 0, 01 0,02 CH3COO- + H+ → CH3COOH b a 0,02 0, 1 cb a-0,02 - 0,1 + 0,02 [CH 3COO − ] pH = pK a + log Có: [CH 3COOH ] a − 0,02 5,75 = 4,74 + log ⇒ 0,12 ⇒ a = 1,25 M [CH 3COO − ] 1,25 pH = pK a + log = 4,74 + log = 5,84 ) e. [CH 3COOH ] 0,1 Câu 3.4. (QG 2007) M t dung d ch có ba ch t HCl, BaCl2, FeCl3 cùng n ng 0,0150M. S c khí CO2 vào dung d ch này cho n bão hoà. Sau ó thêm t t NaOH vào CO2 trong dung d ch bão hoà là 3.10- dung d ch n n ng 0,120M. Cho bi t: n ng 2 M; th tích c a dung d ch không thay i khi cho CO2 và NaOH vào; các h ng s : pKa c a H2CO3 là 6,35 và 10,33; pKs c a Fe(OH)3 là 37,5 và c a BaCO3 là 8,30; pKa c a Fe3+ là 2,17. Hãy tính pH c a dung d ch thu ư c. Hư ng d n gi i H+ + OH-  → H2O ←  0,015 0,015 10
CO2 + 2 OH- CO32- + H2O  → ←  0,03 0,06 0,03 Fe3+ + 3 OH-  → Fe(OH)3 ←  0,015 0,045 Ba2+ + CO32-  → BaCO3 ←  0,015 0,015 TPGH: CO32-: 0,015 M; CO32- + H2O HCO3- + OH- Kb1 = 10-3,67  → ←  0,015-x x x x2 = 10 −3, 67 K b1 = ⇒ 0,015 − x ⇒ x = 1,69.10-3 M ⇒ pH = 14 + log (1,69.10-3) = 11,23) Câu 3.5. D u hi u cho th y m t ngư i có nguy cơ m c b nh gout là n ng axit uric (HUr) và urat (Ur-) trong máu c a ngư i ó quá cao. B nh viêm kh p xu t hi n do s k t t a c a natri urat trong các kh p n i. Cho các cân b ng: Ur- (aq) + H3O+ (aq) HUr (aq) + H2O pK = 5,4 37°C Ur- (aq) + Na+ (aq) NaUr (r) 37°C, 1,0 lit nư c hòa tan ư c t i a 8,0 mmol natri urat. (a) Hãy tính tích s tan c a natri urat. B qua s th y phân c a ion urat. Na+ là 130 mmol/L. Trong máu (có pH = 7,4 và 37°C) n ng (b) Hãy tính n ng urat t i a trong máu không có k t t a natri urat xu t hi n. . Bi t thêm r ng b nh gout thư ng xu t hi n Giá tr tích s tan ph thu c vào nhi t u tiên các t ngón chân và ngón tay. như th nào? (c) Hãy cho bi t tích s tan ph thu c vào nhi t tan c a axit uric trong nư c 37°C là 0,5 mmol/L. (d) Ch ng minh r ng n u không có k t t a natri urat xu t hi n thì cũng s không có k t t a axit uric xu t hi n. 11
Gi thi t r ng ch có HUr và Ur- là nh hư ng n giá tr pH c a dung d ch. S i th n thư ng có axit uric. Nguyên nhân là n ng quá cao c a axit uric và urat có trong nư c ti u và pH th p c a nư c ti u (pH = 5 - 6). (e) Hãy tính giá tr pH t i ó s i (ch a axit uric không tan) ư c hình thành t nư c ti u c a b nh nhân. Gi thi t r ng n ng t ng c ng c a axit uric và urat là 2,0 mmol/L. Hư ng d n gi i a. 6,4 ·10-5; b. 4,9·10-4 M; c. Nhi t gi m thì tích s tan gi m. [Ur − ] pH = pK a + log d. Có [ HUr ] [Ur − ] ⇒ = pH − pK a = 7,4 − 5,4 = 2 log [ HUr ] [Ur − ] = 10 2 = 100 ⇒ [ HUr ] Vì trong máu không có k t t a NaUr nên [Ur-] < 4,9·10-4 (k t qu tính ư c ph n (b)). [Ur − ] 4,9.10 −4 = 4,9.10 − 6 < S HUr = 5.10 − 4 M ⇒ [ HUr ] < = 100 100 V y không có k t t a axit uric xu t hi n. [HUr] + [Ur-] = 2.10-3 e. Có: Axit uric không tan khi: [HUr] = 5.10-4 ⇒ [Ur-] = 2.10-3 - [HUr] = 1,5.10-3 [Ur − ] 1,5.10 −3 pH = pK a + log = 5,4 + log = 5,88 ⇒ 5.10 − 4 [ HUr ] V y pH < 5,88 thì b t u có axit uric k t t a) 3.2. nh hư ng c a ph n ng t o ph c Câu 3.6. CuBr là m t ch t ít tan trong nư c (pT = 7,4). (a) Hãy tích th tích nư c t i thi u c n dùng hòa tan hoàn toàn 1 gam CuBr. Ion Cu+ t o ph c v i amoniac theo các ph n ng sau: 12
Cu+ + NH3 [Cu(NH3)]+ lgβ1 = 6,18  → ←  [Cu(NH3)]+ + NH3 [Cu(NH3)2]+ lgβ2 = 4,69  → ←  (b) Hãy tính th tích dung d ch amoniac 0,1 M t i thi u c n dùng hòa tan hoàn toàn 1 gam CuBr. (c) Bi u th c tính tích s tan i u ki n c a CuBr như sau: T' = ([Cu + ] + [Cu(NH3 )]+ + [Cu(NH3 ) 2 ]+ ) · [Br - ] Hãy tính giá tr T' c a dung d ch thu ư c ph n (b). Hư ng d n gi i Cu+ + Br-  → a. CuBr ←  S = [Cu + ] = 10 -7,4 = 2,00.10 −4 Có: 1 = 2,00.10 − 4 S= M t khác: 143,35V => V = 34,9 lit; Cu+ + Br-  → b. CuBr pT = 7,4 ←  Cu+ + NH3 [Cu(NH3)]+ lgβ1 = 6,18  → ←  [Cu(NH3)]+ + NH3 [Cu(NH3)2]+ lgβ2 = 4,69  → ←  [Br-] = [Cu+] + [Cu(NH3)+] + [Cu(NH3)2+] Có: (1) [NH3] + [Cu(NH3)+] + 2[Cu(NH3)2+] = 0,1 (2) [Cu(NH3)2+] >> [Cu+], [Cu(NH3)+] Gi s : (1) ⇒ [Br-] = [Cu(NH3)2+] (2) ⇒ [NH3] + 2[Cu(NH3)2+] = 0,1 + [ Br - ] [ Br - ] [Cu(NH3 ) 2 ] β1, 2 = = = Có: [Cu + ][NH3 ] [Cu + ](0,1 - 2[Br - ]) 10-7,4 (0,1 - 2[Br - ]) - [ Br ] ⇒ [Br −] = 0,05 ; [Cu+] = 1,99.10-6 ; [Cu(NH3)2+] = [Br-] = 0,05 [Cu(NH 3 ) + ] 0,05 = 3,39.10 − 7 2 [NH 3 ] = = + −6 10 ,87 β1, 2 [Cu ] 1,99.10 × 10 [Cu(NH3)+] = β1[Cu+][NH3] = 106,18×1,99.10-6×3,39.10-7 = 1,02.10-6 KTGT: th a mãn; 13
1 = [ Br − ] = 0,05 S= ⇒ ⇒ V2 = 0,140 lit 143,35V2 c. T’= ([Cu+]+[Cu(NH3)+] + [Cu(NH3)2+]) ×[Br−] = (1,99×10−6 +3,39×10−7 +0,05) ×0,05 = 2,5×10−3 Câu 3.7. Bi t tích s tan c a Zn(OH)2 là 1,80 ×10-17. tan c a Zn(OH)2 trong nư c. (a) Hãy tính (b) Hãy tính pH c a dung d ch Zn(OH)2 bão hòa. Cho các giá tr th kh chu n: [Zn(OH)4]2- + 2 e Zn (r) + 4 OH-  → E° = -1,285 V ←  Zn2+ + 2e  → Zn (r) E° = - 0,762 V ←  (c) Hãy tính h ng s b n t ng c ng c a ph c tetrahidroxozincat(II). (d) Hãy tính tan c a Zn(OH)2 trong dung d ch m có pH = 9,58. B qua s t o ph c [Zn(OH)4]2-. (e) Hãy tính tan c a Zn(OH)2 trong dung d ch m có pH = 9,58 và có tính ns t o thành ph c [Zn(OH)4]2-. (g) Hãy so sánh k t qu tìm ư c (d) và (e) và rút ra nh n xét. Hư ng d n gi i a. b qua ư c s phân li c a nư c; S = 1,65.10-6; b. 8,52; o o c. Cách 1: Thi t l p công th c tính EZn ( OH ) 2− / Zn theo EZn 2+ / Zn . 4 0,0592 [ Zn(OH ) 2 − ] 0,0592 2+ o o 4 EZn 2+ / Zn = E + lg[ Zn ] = EZn 2+ / Zn + lg Có Zn 2+ / Zn β [OH − ]4 2 2 0,0592 [ Zn (OH ) 2− ] 0,0592 o lg β + 4 = E Zn2+ / Zn − lg −4 2 2 [OH ] Khi [Zn(OH)42-] = [OH-] = 1 M thì: 0,0592 o o lg β EZn2+ / Zn = EZn (OH )2− / Zn = EZn2+ / Zn − 2 4 ⇒ β = 4,67.1017; Cách 2: 14
Zn(r) + 4 OH- [Zn(OH)4] 2- + 2 e  → E1° = +1.285 V ←  ∆G1° = -z·F·E1° = -247.97 kJ/mol Zn2+ + 2e-  → Zn(r) E2° = -0.762 V ←  ∆G2° = -z·F·E2° = 147.04 kJ/mol Zn2+ + 4 OH- [Zn(OH)4] 2-  → ∆G = ∆G1° + ∆G2° = -100.92 kJ/mol ←  −100920 ∆G − − = 4,90.1017 8, 314×298 K =e =e RT T [ Zn 2+ ] = = 1,25.10 −8 M . d. −2 [OH ] S = [Zn2+] + [Zn(OH)42-] = [Zn2+] + β[Zn2+][OH-] 4 e. T −4 −8 = [OH − ]2 (1 + β [OH ] ) = 2,56.10 M . g. K t qu khác nhau: (2,56- 1,25)/2,56 = 51%; r t l n; như v y s t o ph c nh hư ng áng k n tan) Câu 3.8. (IChO 43) PbO là m t oxit lư ng tính. Khi hòa tan vào nư c x y ra các cân b ng: Pb2+(aq) + 2 OH- (aq) T = 8,0×10-16  → PbO (r) + H2O ←  Pb(OH)3- (aq) + H3O+ (aq) Ka = 1,0×10-15  → PbO (r) + 2 H2O ←  (a) Hãy tính giá tr pH c a dung d ch t i ó dung d ch Pb2+ 1,00×10-2 M b t u có k t t a PbO xu t hi n? (b) T giá tr pH tính ư c ph n (a), ngư i ta tăng pH c a dung d ch n m t giá tr nh t nh thì k t t a b t u tan hoàn toàn. Hãy tính giá tr pH này? (c) Hãy vi t bi u th c tính tan c a PbO. (d) tan c a PbO t giá tr c c ti u t i pH =9,40. Hãy tính n ng c a các c u t và tan c a PbO t i giá tr pH này. tan c a PbO nh hơn 1,0×10-3 M. (e) Hãy tính kho ng pH t i ó Hư ng d n gi i [Pb2+][OH-]2 = 8.10-16; a. ⇒ [OH-] = 2,83.10-7 ⇒ pH = 7,45; [Pb(OH)3-][H3O+] = 1.10-15 b. 15
⇒ ⇒ [H3O+]= 1.10-13 pH = 13; S = [Pb2+] + [Pb(OH)3-]; c. [Pb2+]= 8.10-16/ [OH-] 2 = 1,27.10-6M; d. [Pb(OH)3-] = 10-15/ [H3O+]= 2,51.10-6 M; ⇒ S = 3,78.10-6M; M r ng: ch ng minh r ng Smin t i giá tr pH = 9,40; 8.10-16 10−15 10−15 2+ +2 - 12 S = [Pb ] + [Pb(OH) ] = + = 8.10 [ H ] + + 3 [OH- ]2 [ H + ] [H ] 10−15 S ' = 16.1012 [ H + ] − ⇒ =0 [ H + ]2 ⇒ [H+]= 3,97.10-10 (pH = 9,40); 10−15 S = 8.1012 [ H + ]2 + = 10− 3 e. [H + ] ⇒ 8.1012[ H + ]3 − 10−3[ H + ] − 10−15 = 0 ⇒ [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. nh hư ng ng th i c a pH và ph n ng t o ph c tan c a AgI trong dung d ch NH3 0,1M. Bi t TAgI = 8,3.10-17; NH3 có Kb Câu 3.9. Tính = 1,75.10-5 và: Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ β1,2 = 1,7.107  → ; ←  Hư ng d n gi i Các cân b ng x y ra: Ag+ + I-  → AgI ←  Ag+ + 2 NH3 Ag(NH3)2+  → ←  NH4+ + OH-  → NH3 + H2O ←  Thi t l p các phương trình: T = [Ag+][I-] = 8,3.10-17 (1) + [ Ag ( NH 3 ) 2 ] = 1,7.10 7 β1, 2 = (2) [ Ag + ][ NH 3 ]2 16
+ [ NH 4 ][OH − ] = 1,75.10 − 5 Kb = (3) [ NH 3 ] S = [I-] = [Ag+] + [Ag(NH3)2+] (4) [NH3] + 2 [Ag(NH3)2+] + [NH4+] = 0,1 M (5) [NH4+] = [OH-] (6) [NH4+]
[AgL2] + [Ag+] = [Cl−] + [Br−] Có: (1) [NH3] + [NH4+] + 2[AgL2] = 0,02 (2) [Ag+]
Cu(OH)2 trong 25,00 mL dung d ch NH3. Bi t n ng cân b ng c a NH3 trong dung d ch thu ư c là 1,00 .10–3 M, h ng s b n t ng c ng c a ph c Cu(NH3)42+ là β1,4 = 1011,75. ng trong dung d ch thu ư c. i. Hãy tính n ng mol t ng c ng c a ii. Hãy tính n ng cân b ng c a các c u t ch a ng trong dung d ch. cân b ng c a NH4+. iii. Hãy tính n ng iv. Hãy tính pH c a dung d ch. v. Hãy tính n ng c a dung d ch NH3 ban u. Hư ng d n gi i Cu2+ + 2 OH-  → a. i. Cu(OH)2 ←  S 2S T = [Cu 2+ ][OH − ]2 = S (2S ) 2 = 4,50.10−21 Có: 4,50.10−21 = 1,04.10− 7 M S =3 ⇒ 4 ⇒ S ' = 1,04.10−7 × 0,1× 97,59 = 1,01.10−6 g / 100ml [OH-]= 2S = 2×1,04 .10-7 = 2,08 .10-7 ii. Có: ⇒ pH = 14 + log[OH-] = 14 + log (2,08 .10-7) = 7,32; 5,00.10−3 97,59 = 2,05.10− 3 M = CCu 2+ b. i. 0,025 Cu2+ + 2 OH- T = 4,50.10-21 ii. Cu(OH)2 Cu2+ + 4 NH3 Cu(NH3)42+ β1,4 = 1011,75 CCu2+ = [Cu2+] + [Cu(NH3)42+] = 2,05.10-3 Có: (1) [Cu ( NH 3 ) 2 + ] 4 β1, 4 = (2) 2+ [Cu ][ NH 3 ]4 [Cu ( NH 3 ) 2 + ] [Cu ( NH 3 ) 2 + ] [Cu 2 + ] = = 1,778[Cu ( NH 3 ) 2 + ] (3) 4 4 = (2) 4 β1, 4 [ NH 3 ]4 1011,75 × (10− 3 ) 4 (1, 3) ⇒ [Cu2+] = 1,31.10-3 [Cu(NH3)42+] = 7,38.10-4 19
NH4+ + OH- Kb =10-4,76 iii. NH3 + H2O [ NH 4 ][OH − ] [ NH 4 ]2 + + Kb = = Có: [ NH 3 ] [ NH 3 ] ⇒ [ NH 4 ] = Kb [ NH3 ] = 10−4,76 ×1,00.10−3 = 1,32.10−4 M + [OH-] = [NH4+]= 1,32.10-4 iv. Có: ⇒ pH = 14 + log[OH-] = 14 + log(1,32.10-4) = 10,12 CNH3 = [NH3] + [NH4+] + 4[Cu(NH3)42+] = 1.10-3 + 1,32.10-4 + 4×7,38.10-4 = v. 4,08.10-3 M) 4. Xác nh tích s tan 4.1. D a vào tan Câu 4.1. Thêm t t dung d ch bari nitrat 0,0010 M vào 200 ml dung d ch NaF 0,040 M. Khi 35 ml dung d ch bari nitrat ã ư c thêm vào thì th y k t t a BaF2 b t u xu t hi n. Hãy tính tích s tan c a BaF2. áp s : (1,72.10-7) Câu 4.2. Dung d ch bão hòa Cd(OH)2 có pH = 9,56. Hãy tính tích s tan c a Cd(OH)2. áp s : (2,39.10-14) Câu 4.3. Bi t 1 lit dung d ch NH3 1M hòa tan ư c t i a 0,33 gam AgBr. Hãy tính TAgBr. Bi t ph c Ag(NH3)2+ có β1,2 = 5,88.106. Hư ng d n gi i [Ag(NH3)2+] = [Br-] = 0,33/188 = 1,76.10-3 M. ⇒ [NH3] = 1 – 2[Ag(NH3)2+] = 0,996 M + [ Ag ( NH 3 ) 2 ] ⇒ + = 3,02.10−10 [ Ag ] = 2 β1, 2 [ NH 3 ] ⇒ T = [Ag+][Br-]= 5,32.10-13) Câu 4.4. Tính tích s tan c a Ca(IO3)2 Thí nghi m 1. Chu n hóa dung d ch natri thiosunfat. L y 10,0 ml dung d ch KIO3 0,0120 M cho vào bình nón. Thêm 2 gam KI và 10 ml dung d ch HCl 1M. Dung d ch có m u nâu th m. Chu n b ng dung d ch Na2S2O3 n m u vàng rơm. Thêm 5 ml h tinh b t và ti p t c chu n n m t m u xanh c a ph c tinh b t v i I3- th y h t 20,55 ml. 20