Slide chương 3 HẰNG số đặc TRƯNG của các cân BẰNG HOÁ học đơn GIẢN TRONG nước

Slide chương 3 HẰNG số đặc TRƯNG của các cân BẰNG HOÁ học đơn GIẢN TRONG nước tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, l...

HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC CÂN BẰNG HOÁ HỌC ĐƠN GIẢN TRONG NƯỚC CHƯƠNG 3 1. Cân bằng trao đổi điện tử 2. Cân bằng trao đổi tiểu phân 3. Ứng dụng NỘI DUNG Định luật tác dụng khối lượng Cân bằng động → tuân theo nguyên lý Le Châtelier. K(1) càng lớn → phản ứng theo chiều 1 càng chiếm ưu thế. K > 107: phản ứng hoàn toàn. K nghiệm đúng cho dung dịch lý tưởng, dung dịch thực không điện li hay điện li yếu. aA + bB K(1) K(2) dD + eE 1. Bán cân bằng trao đổi điện tử 2. Cân bằng trao đổi điện tử – Hằng số cân bằng, dự đoán chiều phản ứng – Thế tương đương của dd chứa 2 đôi oxy hóa khử CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN TỬ • quá trình cho - nhận điện tử xảy ra giữa 2 dạng oxy hoá (ox) và khử (kh) của một đôi oxy hoá khử liên hợp(ox/kh): • Ví dụ: Ox + ne ↔ Kh (1) (Al3+/Al) Ox + mH+ + ne ↔ Kh + m/2H2O (2) (MnO4-/Mn2+) Ox + mH+ + ne ↔ p Kh + m/2H2O (3) (Cr2O72-/2Cr3+) Bán cân bằng trao đổi điện tử - - - - - - + + + + + + M Mn+ M – ne- → Mn+ (1) Mn+ + ne- → M (2) (1) chiếm ưu thế hơn (2) Bán cân bằng trao đổi điện tử + + → →+ 2H 2e - H M ne - 2 -n M ++ +↔+ nH M 2 n 2 HM n Bán cân bằng trao đổi điện tử • Khi hiện diện trong nước, cặp ox/kh tạo cho dung dịch một thế (E), theo phương trình Nernst: (3) ]).(H )kh( )ox( ln[ nF RT EE (2) ]).(H )kh( )ox( ln[ nF RT EE (1) )kh( )ox( ln nF RT EE m p o mo o + + += += += Bán cân bằng trao đổi điện tử • E0: Thế oxy hóa chuẩn, hằng số đặc trưng cho khả năng oxy hóa/khử của đôi ox/kh liên hợp, hằng số đặc trưng của bán CB TĐ ĐT. R = 8,3144 J.mol-1.K-1 T = 298oK F = 96493 Cb.mol-1 (ox), (kh): hoạt độ của 2 dạng oxy hóa và khử (với arắn = 1 và pkhí = 1 atm) • Ở điều kiện chuẩn (25oC, 1atm, pH=0) và [ox] = [kh] thì: E = E0 Bán cân bằng trao đổi điện tử • Thay hoạt độ bằng nồng độ: (3) )].[H ]kh[ ]ox[ lg( n 059,0 EE (2) )].[H ]kh[ ]ox[ lg( n 059,0 EE (1) ]kh[ ]ox[ lg n 059,0 EE m p o mo o + + += += += Bán cân bằng trao đổi điện tử [...]... Kh1 ].(V1 + V2 ).10 3 p Thế tương đương Ox 2 + n 2 e - → Kh 2 Số ĐL của Ox 2 sinh ra tại CB : A = n 2 [Ox 2 ].(V1 + V2 ).10 3 Số ĐL của Kh 2 còn lại tại CB : 3 C N (Kh 2 ).V2 10 − A = n 2 [Kh 2 ].(V1 + V2 ).10 3 Thế tương đương Vậy tại CB : Số ĐL còn lại của Ox1 = Số ĐL còn lại của Kh 2 n1 [Ox1 ].(V1 + V2 ).10 = n 2 [Kh 2 ].(V1 + V2 ).10 -3 -3 Số ĐL của Ox 2 sinh ra = Số ĐL của Kh1 sinh ra n1 n... 1.0,1 53 0,059 [10 ] ⇒ E tđ = + lg 3+ 2 −1 6 +1 6 + 1 2.[Cr ] ⇒ E tđ = 1,176 V CÂN BẰNG TRAO ĐỔI TIỂU PHÂN 1 Bán cân bằng trao đổi tiểu phân – Bán cân bằng tạo phức – Bán cân bằng acid – baz – Bán cân bằng tạo tủa 2 Cân bằng trao đổi tiểu phân Bán CB trao đổi tiểu phân Là q trình cho - nhận tiểu phân giữa hai dạng cho D (donor) và nhận A (acceptor) trong dung dịch K1 A + p ↔D Quy ước: Hằng số bền của. .. Cr2O72-/2Cr3+ (E01 = 1 ,33 V) Cu2+/Cu+ (E20 = 0,153V) Thế tương đương Cr2O72- + 6Cu+ +14H+ → 2Cr3+ + 6Cu2+ + 7H2O A(ĐL) A A 0 K = 10 = 10 n1 n 2 ( E 1 − E 0 , 059 0 2) 6.1.(1 ,33 - 0,1 53) 0,059 119,69 ⇒ K = 10 > 10 7 Thế tương đương o n1 E 1 + n 2 E E tđ = n1 + n 2 o 2 + m 0,059 [H ] + lg p −1 n1 + n 2 p.[Kh1 ] C N (Cr 3+ )  0,1.100  1 3+ [Cr ] = =  3  100 + 200  3 ⇒ [Cr ] = 0,0111M 3+ 0 14 6.1 ,33 + 1.0,1 53. .. CN2 (theo cùng số ĐL) để đạt được điểm tương đương • Số đương lượng Ox1 và Kh2 tham gia pứ: A • Số đương lượng Ox2 và Kh1 sinh ra: A • Tại CB: dd (V1+V2) ml với nồng độ cuả các cấu tử tương ứng [Ox1]; [Kh1]; [Ox2]; [Kh2] Thế tương đương Ox1 + n1e- → pKh1 Số đương lượng của Ox1 còn lại tại cân bằng: C N [ Ox1 ].V1.10 3 − A = n1.[Ox1 ].(V1 + V2 ).10 3 Số đương lượng của Kh1 sinh ra tại cân bằng: n1 A =... Kthuận hoặc Knghịch cho biết mức độ của phản ứng K thuận = 1 K nghòch n1 n2 [Ox 2 ] [Kh1 ] = n2 n1 [Ox1 ] [Kh 2 ] → Chỉ cần xét một trong 2 giá trị thì suy ra được chiều phản ứng Hằng số cân bằng • Mỗi đơi oxy hố khử có thế như sau: 0,059 [Ox1 ] E1 = E 1 + lg n1 [Kh1 ] 0 0,059 [Ox 2 ] E2 = E 2 + lg n2 [Kh 2 ] 0 • Ở trạng thái cân bằng ta có: Ecb = E1 = E2 Hằng số cân bằng Nghóa là : 0,059 [Ox1 ] 0,059...Bán cân bằng trao đổi điện tử PbO2↓ + 4H+ + 2e ↔ Pb2+ +2H2O E=E o [ ] [ ] + 4 PbO 2 / Pb 2+ 0,059 H + lg 2+ 2 Pb Cl2 ↑ + 2e ↔ 2Cl- E =E o Cl 2 / 2 Cl − 0,059 1 + lg − 2 Cl [ ] 2 Cân bằng trao đổi điện tử • Q trình cho - nhận điện tử xảy ra giữa 2 đơi oxy hố - khử liên hợp khác nhau • Ví dụ: Ox1 + n1e ↔ Kh1 Eo1 Kh2 - n2e ↔ Ox2 Eo2 n2Ox1 + n1kh2 n1Ox2 + n2Kh1 Hằng số cân bằng • Tại cân bằng, ... oxy hóa của nó sẽ oxy hóa dạng khử của đơi kia Dự đốn chiều phản ứng • Đa số các pứ oxy hóa khử xảy ra trong mơi trường acid, dự đốn có thể sai vì K đã thay đổi Giả sử H+ tham gia vào bán cân bằng của đơi Ox1/pKh1 1 n2Ox1 + n1Kh2 ← → n1Ox2 + n2 pKh1 + n2mH 2O 2 K1 Dự đốn chiều phản ứng n1 n2 p [Ox2 ] [ Kh1 ] K1 = n2 n1 + mn2 [Ox1 ] [ Kh2 ] [ H ] → giá trị K1 phụ thuộc nhiều vào [H+] hay pH của mơi... nhiều vào [H+] hay pH của mơi trường Thế tương đương của dd chứa 2 đơi oxy hóa khử Cách tạo ra điểm tương đương: • Trộn 2 đơi theo số đương lượng bằng nhau: 1 n2Ox1 + n1Kh2 + n2 mH ← → n1Ox2 + n2 pKh1 + n2 mH 2O 2 + K1 Thêm dần Ox1 vào Kh2 cho đến lúc đương lượng chúng bằng nhau: → Tại điểm tương đương: Ecb = E1 = E2 = Etđ → thế dd đạt được ở cân bằng tại điểm tương đương gọi là thế tương đương Etđ... Hằng số cân bằng_ CBTĐ ĐT K (1) = 10 0 0 n1 n2 ( E 1 − E 2 ) 0 , 059 Dự đốn chiều phản ứng n2Ox1 + n1Kh2 K(1) K(2) n1Ox2 + n2Kh1 (E10 – E20 ) > 0: • K(1) > K(2) → phản ứng theo chiều 1 • Ox1 có tính oxy hóa mạnh hơn Ox2 • Kh1 có tính khử yếu hơn Kh2 (E10 – E20 ) < 0: ngược lại → E0 : cho biết cường độ dạng oxy hóa Dự đốn chiều phản ứng E0 càng lớn: • Tính oxy hóa của dạng Ox càng mạnh • Tính khử của. .. ].(V1 + V2 ).10 = [Kh1 ].(V1 + V2 ).10 -3 p -3 Thế tương đương Suy ra : [Ox1 ] n 2 = [Kh 2 ] n1 [Ox 2 ] n1 = [Kh1 ] n 2 p và Thế vào : E tđ n1 E 1 + n 2 E = n1 + n 2 0 0 2 + m 0,059 [Ox1 ][H ] [Ox 2 ] + lg( ) p n1 + n 2 [Kh1 ] [Kh 2 ] Thế tương đương o n1 E 1 + n 2 E E tđ = n1 + n 2 o 2 + m 0,059 [H ] + lg p −1 n1 + n 2 p.[Kh1 ] Thế tương đương VD: Tính K và Etđ của phản ứng khi trộn 100ml dd Cr2O72- . HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC CÂN BẰNG HOÁ HỌC ĐƠN GIẢN TRONG NƯỚC CHƯƠNG 3 1. Cân bằng trao đổi điện tử 2. Cân bằng trao đổi tiểu phân 3. Ứng dụng NỘI DUNG Định luật tác dụng khối lượng Cân. (3) (Cr2O7 2-/ 2Cr3+) Bán cân bằng trao đổi điện tử - - - - - - + + + + + + M Mn+ M – ne- → Mn+ (1) Mn+ + ne- → M (2) (1) chiếm ưu thế hơn (2) Bán cân bằng trao đổi điện tử + + → →+ 2H 2e -. )kh( )ox( ln nF RT EE m p o mo o + + += += += Bán cân bằng trao đổi điện tử • E0: Thế oxy hóa chuẩn, hằng số đặc trưng cho khả năng oxy hóa/khử của đôi ox/kh liên hợp, hằng số đặc trưng của bán CB TĐ ĐT. R = 8 ,31 44 J.mol-1.K-1 T =