SỰ ĐIỆN LY VÀ CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN LY THẦY PHẠM THẮNG

If you want to shine tomorrow, you need to sparkle today! (Thầy Phạm Thắng) KHÁI NIỆM SỰ ĐIỆN LI Ø Thí nghiệm chứng minh tính dẫn điện của dung dịch chất điện li (Nguồn điện) (Nước cất) (dd saccarozo) Dd NaCl Khơng dẫn điện Khơng dẫn điện dẫn điện KHÁI NIỆM SỰ ĐIỆN LI § Sự điện li q trình phân li chất nước ion § Chất điện li chất H2O TT nóng chảy phân li ion § Axit, bazơ muối dẫn điện chất điện li § NaCl khan, NaOH rắn, khan, dd rượu etylic, glixerol không dẫn điện PT điện li TQ: A x By ® xA m+ + yBn- Axit H n + gốc axit HCl ® H + + Cl- Bazơ OH q + cation KL NaOH ® Na + + OH - Muối cation KL (NHrn ) + gốc axit KNO3 ® K + + NO3- CƠ CHẾ CỦA Q TRÌNH ĐIỆN LI H 2d - O d+ H d § Liên kết O – H LK cộng hóa trị phân cực + § Cặp e dùng chung lệch O (Phân tử nước) § NaCl hợp chất ion § Các ion liên kết với lực hút tĩnh điện + Na+ (Tinh thể NaCl) Cl- CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN LI 2d - § PT phân li NaCl: NaCl ® Na + Cl + - If you want to shine tomorrow, you need to sparkle today! (Thầy Phạm Thắng) KHÁI NIỆM ĐỘ ĐIỆN LI (Nguồn điện) α (dd HCl 0,1M) (dd CH‡ COOH 0,1M) § Nồng độ ion trong dd HCl > CH3COOH § Số phân tử phân li ra ion trong HCl > CH3COOH KHÁI NIỆM ĐỘ ĐIỆN LI q Độ điện li α: Để đánh giá mức độ phân li ra ion của chất điện li n là số phân tử chất tan đã điện li α= Œ Œ• = Ž Ž• , % (0 ≤ α ≤ 1) n’ là tổng số phân tử hòa tan C là nồng độ chất hòa tan điện li , M C’ nồng độ chất hịa tan, M Lưu ý: ü α càng nhỏ, chất điện li càng yếu ü Khi pha lỗng dd, α của các chất điện li đều tăng ü α phụ thuộc vào: dung môi, nhiệt độ, bản chất và CŽ˜ấ™ ™šŒ PHÂN LOẠI CHẤT ĐIỆN LI Axit mạnh: HCl, HNO‡ , Hœ SOr , HClOr ,… Điện li mạnh (α = 1) Bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH)œ … Muối: Hầu hết các muối, kể cả ít tan Axit yếu: Hœ S, CH‡ COOH, HClO, HF… Chất điện li Điện li yếu Bazơ yếu: M(OH)Œ , dd NH‡ ,… (0 < α < 1) Nước: Hœ O Không điện li (α = 0) (Các chất cịn lại: ancol, đường, oxit…) HẰNG SỐ CÂN BẰNG ĐIỆN LI KCB § Lưu ý cần nhớ! PT điện li biểu diễn = mũi tên 1 chiều § Với chất điện li mạnh VD: HCl 0,1M Do α =1 nên C = C0 H+ + Cl0,1M 0,1M PT điện li biểu diễn = mũi tên 2 chiều § Với chất điện li yếu Do (0 < α < 1) C < C0 Tồn tại cân bằng điện li có hệ số Kcb VD: HCOOH H n + HCOOq § Khi làm bài tập, cần phân loại chính xác chất điện li! ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION Phản ứng tạo chất kết tủa Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl (1) K2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2KCl (2) Fe2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 3BaSO4 + 2Fe(NO3)3 (3) Ba2+ + SOœq r (*) BaSO4 (*) Là PT ion rút gọn của (1) , (2), (3) § Cách chuyển PT dạng phân tử à dạng ion rút gọn??? ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION (Cách chuyển từ PT dạng phân tử à PT ion rút gọn) Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl (1) Bước 1: § Chuyển chất dễ tan, điện li mạnh ion § Các chất kết tủa, điện li yếu, dễ bay giữ nguyên Thu PT ion dạng đầy đủ: 2+ + 2Cl+ Ba 2Na+ + SOœq r BaSO4 + 2Na+ + 2Cl- Bước 2: Loại bỏ ion không tham gia phản ứng Thu PT ion rút gọn: Ba2+ + SOœq r BaSO4 (*) ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION (Cách chuyển từ PT dạng phân tử à PT ion rút gọn) VD: AgNO3 + KCl AgNO3 + NH4Cl Fe2(SO4)3 + NaOH ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION q Ý nghĩa của PT ion rút gọn § Thể chất hóa học phản ứng, rõ ion tham gia phản ứng, ion không tham gia phản ứng § Mỗi PT ion rút gọn tương ứng với nhiều PT phân tử khác VD: Ba2+ + SOœq r H+ + OH- CO2 + 2OH- BaSO4 H2O COœq ‡ + H2O § Áp dụng để giải toán dạng: Hỗn hợp nhiều chất chứa ion giống (ion tham gia phản ứng) ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION Phản ứng tạo thành chất điện li yếu Ø Sản phẩm là H2O: NaOH + HCl NaCl + H2O PT ion đầy đủ: Na+ + OH- + H+ + ClPT ion rút gọn: H+ + OH- Na+ + Cl- + H2O H2O Màu hồng biến là do: H+ trong HCl đã phản ứng hết với OH- trong NaOH ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION Phản ứng tạo thành chất điện li yếu Ø Sản phẩm là axit yếu: CH3COONa + HCl CH3COOH + NaCl § PT ion đầy đủ: Na+ + CH3COOq + H+ + Cl- CH3COOH + Na+ + Cl- § PT ion rút gọn: CH3COOq + H+ CH3COOH ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION Phản ứng tạo thành chất bay hơi Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O § Thứ tự phản ứng khi đổ từ từ axit vào muối: H+ + COœq ‡ HCOq ‡ + HCOq ‡ + H H2CO3 H2CO3 (Không bền) 2H+ + COœq ‡ CO2 + H2O nCO2 CO2 + H2O (PT ion rút gọn) § Muối cacbonat + axit rất dễ xảy ra! nH+ ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION Đối với chất tham gia phản ứng: phải tan (trừ khi có mặt axit) CaCO3(r) + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O § PT ion đầy đủ: CaCO3(r) + 2H+ + 2Cl- Ca2+ + 2Cl- + CO2 + H2O § PT ion rút gọn: CaCO3(r) + 2H+ Ca2+ + CO2 + H2O ü Nếu khơng có axit tham gia không xảy ra phản ứng! BaCO3(r) + K2SO4 BaSO4 + K2CO3 CÁC DẠNG PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION THƯỜNG GẶP Axit + bazơ muối + H2O § Bazơ có thể tan hoặc khơng tan (do có axit tham gia) § Sản phẩm có thể tạo thành chất điện li yếu, kết tủa… Bazơ tan HCl + KOH KCl + H2O Bazơ không tan 2HNO3 + Mg(OH)2 Mg(NO3)2+ 2H2O Tạo kết tủa + chất điện li yếu H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O CÁC DẠNG PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION THƯỜNG GẶP Axit + muối muối mới + axit mới § Muối tan khơng tan (do có axit tham gia) § SP chất dễ bay hơi, kết tủa (của muối axit) Muối tan 2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O Muối không tan 2HCl + BaCO3 BaCl2 + CO2 + H2O Kết tủa của muối H2SO4 + BaCl2 BaSO4 Kết tủa của axit 2HCl + Na2SiO3 H2SiO3 + 2HCl + 2NaCl CÁC DẠNG PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION THƯỜNG GẶP Bazơ + muối muối mới + bazơ mới § Cả bazơ muối tham gia phải tan § SP tạo thành chất dễ bay hơi, kết tủa (của muối bazơ) Kết tủa của muối Ba(OH)2 + Na2SO4 Kết tủa của bazơ 2KOH + MgSO4 K2SO4 + Mg(OH)2 Ba(OH)2 + CuSO4 BaSO4 + Cu(OH)2 NaOH + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O Tạo 2 kết tủa Chất dễ bay hơi BaSO4 + 2NaOH CÁC DẠNG PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION THƯỜNG GẶP Muối + muối 2 muối mới § Hai muối tham gia phải tan § Sản phẩm tạo thành chất dễ bay hơi, kết tủa Tạo kết tủa Na2SO4 + BaCl2 Tạo kết tủa + bay hơi Ba(HCO3)2+ NaHSO4 BaSO4 + 2NaCl Na2SO4 + BaSO4 +CO2 + H2O CÁCH XÁC ĐỊNH NHANH TÍNH TAN CÁC CHẤT (Mạnh à tan, yếu à không tan) Tan (NaCl, Na2SO4 ) HCl, H2SO4, HNO3… KL kiềm(Na, K) và NHrn Cation KL mạnh Anion Axit mạnh Tan Tan (Na2CO3, K3PO4…) ü BaCl2, Ca(NO3)2… Anion Axit yếu Cation KL TB, yếu H2S, H2CO3, H3PO4… Khơng tan (CaCO3, BaSO3 ) (Trừ AgCl, BaSO4, …) Các KL cịn lại trừ KL kiềm CÁCH XÁC ĐỊNH NHANH TÍNH TAN CÁC CHẤT (Hidroxit và muối) (Bảng tính tan) SỰ THỦY PHÂN CỦA MUỐI (là phản ứng trao đổi ion giữa muối và nước) Không bị thủy phân (pH = 7) HCl, H2SO4, HNO3… NaOH, KOH… AXIT mạnh BAZƠ mạnh Bị thủy phân Bị thủy phân MT axit làm đỏ quỳ, pH 7 BAZƠ yếu AXIT yếu M(OH)n, NH3… H2S, H2CO3, H3PO4… Bị thủy phân (MT phụ thuộc độ thủy phân của ion, pH ≈ 𝟕) ...KHÁI NIỆM SỰ ĐIỆN LI Ø Thí nghiệm chứng minh tính dẫn điện của dung dịch chất điện li (Nguồn điện) (Nước cất) (dd saccarozo) Dd NaCl Khơng dẫn điện Khơng dẫn điện dẫn điện KHÁI NIỆM SỰ ĐIỆN LI § Sự điện. .. NaCl) Cl- CƠ CHẾ CỦA Q TRÌNH ĐIỆN LI 2d - § PT phân li NaCl: NaCl ® Na + Cl + - If you want to shine tomorrow, you need to sparkle today! (Thầy Phạm Thắng) KHÁI NIỆM ĐỘ ĐIỆN LI (Nguồn điện) α (dd HCl 0,1M)... If you want to shine tomorrow, you need to sparkle today! (Thầy Phạm Thắng) SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC q Kiến thức cần nhớ! § Nước là chất điện li rất yếu: H2O H+ + OH- § Hằng số CB điện li của nước: K CB [H + ].[OH - ] = =