Bài giảng hóa học chương 7 dung dịch điện ly

CHƯƠNG 7: DUNG DỊCH ĐIỆN LY (Thời lượng: 5t LT + 2t BT) Các dung dịch Axit, Bazơ, muối nước đặc điểm chúng  Các dung dịch axit, baz muối nước không tuân theo định luật Raoul, Vant’ Hoff  có giá trị thực nghiệm lớn Để nghiệm định luật trên, phải thêm vào hệ số điều chỉnh i > 1; gọi hệ số đẳng trương hay hệ số Vant’ Hoff  Các dung dịch axit, baz, muối nước có tính dẫn điện Lý thuyết điện li Arrhenius Kablucôp  Thuyết điện li Arrhenius: sau hòa tan vào nước chất axit, baz muối phân li thành ion dương (cation) âm (anion)  Sự phân li thành ion chất tan dung dịch (hay nóng chảy) gọi điện li  Chất phân li thành ion dung dịch (hay nóng chảy) gọi chất điện li Ví dụ: dung dịch KCl 0,2N có i = 1,81, pha lỗng vơ i= • Hạn chế Arrhenius: khơng tính đến tương tác tiểu phân dung dịch Khi nói đến điện li khơng thể bỏ qua tương tác ion tiểu phân dung mơi •Kablucov (Каблуков): điện li phân li chất tan tác dụng tiểu phân dung mơi thành ion sonvat hóa Độ điện ly n+ m− •Cân điện li: Am Bn ⇔ mA + nB Để đặc trưng cho khả phân li chất điện ly dung dịch ta sử dụng đại lượng độ điện ly α •Độ điện li α tỉ số phân tử phân li thành ion (n) tổng số phân tử hòa tan dung dịch (no) n α= no Ý nghĩa: nói dung dịch HF nước 25oC có độ điện li α = 0,09 có ý nghĩa gì? Các chất điện li mạnh: phân li hồn tồn thành ion dung dịch nên có α = (các axit baz vô mạnh đại đa số muối trung tính) Các chất điện li yếu: dung dịch khơng phân li hồn tồn nên có α < (các axit baz vơ yếu, axit baz hữu cơ, kể số muối acid muối baz  Khi xét dung dịch 0,1N ta có:  Các chất điện li mạnh: α > 30%  Các chất điện li yếu: α < 3%  Các chất điện li trung bình: 3% < α < 30% Các yếu tố ảnh hưởng đến α  Ảnh hưởng dung môi: phân li chất tan thành ion thường xảy yếu dung mơi có cực yếu, ngược lại  Ảnh hưởng nồng độ: độ điện li tăng nồng độ dung dịch giảm, ngược lại  Ảnh hưởng nhiệt độ: độ điện li tăng tăng nhiệt độ (khơng hịan tồn 100%) đa số trường hợp trình điện li thường kèm theo thu nhiệt CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI YẾU 4.1 Đặc điểm  Đối với chất điện li yếu, trình điện li chúng dung dịch trình thuận nghịch  Trong dung dịch có cân động phân tử trung hịa ion n+ Am Bn ⇔ mA + nB m− 4.2 Cân điện li số điện li n+ Am Bn ⇔ mA + nB m− n+ m m− n [ A ] [B ] K= [ Am Bn ]  K: số điện li hay số ion hóa  Cân điện li tuân theo định luật tác dụng khối lượng  K đại lượng đặc trưng cho chất điện li dung môi phụ thuộc vào nhiệt độ BÀI TẬP • Tính pH dung dịch sau: (1)Dung dịch Ba(OH)2 5.10-4 M (2) Dung dịch axit benzoic C6H5COOH 10-2 M, độ điện ly 7,8% BÀI TẬP (1)Hòa tan 0,49 gam H2SO4 vào 10 lít nước dung dịch A Tính pH dung dịch A Xem thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể (2) Hịa tan 1,7 gam NH3 vào lít nước dung dịch B có pH = 11 Tính độ điện ly dung dịch NH3 Biết: H = 1; S = 32; O = 16; N = 14 6.4 Chất thị Chất thị màu axít baz hữu yếu mà dạng phân tử dạng ion có màu sắc khác tùy thuộc vào pH môi trường mà tồn dạng hay dạng Ví dụ  Quỳ tím  Phenolphthalein  Methyl da cam SỰ ĐIỆN LI CỦA CHẤT ĐIỆN LI KHÓ TAN 7.1 Cân dị thể chất điện li khó tan tích số tan  Các chất điện li khó tan hyđroxyt muối khó tan  Chúng tan nước nên dung dịch thu có nồng độ lỗng  Do vậy, dung dịch có cân dị thể chất điện li khó tan ion •Ví dụ: cân điện li muối khó tan AgCl biểu diễn sau : • AgCl (r) ⇔ Ag+ (d) + Cl− •Áp dụng định luật tác dụng khối lượng: [ Ag + ][Cl − ] K= [ AgCl ] → K [AgCl] = [Ag+][Cl−] = const = T T số (tại nhiệt độ định) gọi tích số tan AgCl 7.2 Tích số tan độ tan chất điện li khó tan •* Định nghĩa tích số tan: Tích số tan chất điện li khó tan tích số nồng độ ion tự với số mũ tương ứng chất điện li khó tan dung dịch bão hịa đại lượng khơng đổi nhiệt độ định •Với chất điện li khó tan AmBn : • AmBn = mAn+ + nBm• T = [An+]m[Bm−]n •Ý nghĩa: •Tích số tan đặc trưng cho tính tan chất điện li khó tan: Định tính: T nhỏ chất điện li khó tan •Ví dụ: Độ tan chất điện li khó tan sau giảm dần theo thứ tự: •AgCl (T=1,8.10−10) •AgBr (T= 5,3.10−13) •AgI (T= 1.10−16) •Định lượng: • • Khi biết tích số tan T tính độ tan S chất điện li khó tan T Am Bn S = m +n m n m n Ví dụ: Cho tích số tan Zn(OH)2 25oC 1.10−17 Tính độ tan mol/lit g/lít Zn(OH)2 25oC nước Biết Zn = 65, H = 1, O = 16 Tính pH dung dich bão hịa Zn(OH)2 nước S=3 T 1.10 − 17 = = 1,36.10 − mol / lít 4 7.3 Điều kiện kết tủa hòa tan chất điện li khó tan • • Kết tủa: Tích số nồng độ ion (với số mũ tương ứng) chất điện li dung dịch lớn tích số tan nhiệt độ khảo sát • • Hịa tan: Tích số nồng độ ion (với số mũ tương ứng) chất điện li dung dịch nhỏ tích số tan nhiệt độ khảo sát •Ví dụ: Có kết tủa CaSO4 tạo thành hay khơng trộn lẫn thể tích dung dịch CaCl2 H2SO4 có nồng độ tương ứng 0,5 0,1 mol/lit (ở 25oC)? Biết T CaSO4 = 2,4.10-5 Ví dụ •1 Độ tan mol Ag3PO4 18oC 1,6.10-5M Tìm tích số tan Ag3PO4 •2 Độ tan PbSO4 (M=303) nước nhiệt độ thường 0,038g 1000ml dung dịch Tìm tích số tan PbSO4 nhiệt độ •3 Tích số tan Mg(OH)2 25oC 1,2.10-11 Tính độ tan mol Mg(OH)2 nhiệt độ •4 Tích số tan Pb3(PO4)2 nhiệt độ phịng 7,9.10-43 Tính độ tan mol nhiệt độ phịng Ví dụ Ở 25oC tích số tan SrSO4 3,8.10-7 Khi trộn thể tích dung dịch SrCl2 0,002N với thể tích dung dịch K2SO4 0,002N kết tủa có xuất khơng? Ở 25oC tích số tan BaSO4 1,1.10-10 Khi trộn 200ml dung dịch BaCl2 0,004M với 600ml dung dịch K2SO4 0,008M kết tủa có xuất không? Lấy 100ml dung dịch amoni oxalat có 0,0248 g chất tan (NH4)2C2O4 lít dung dịch, trộn với 100ml dung dịch bão hòa CaSO4 Độ tan CaSO4 2g/l Kết tủa CaC2O4 có xuất khơng? Biết tích số tan 1,3.10-9 THANK YOU!!! a Tích số tan Fe(OH)3 25oC 1,1.10-36 Tính độ tan mol/lít, độ tan gam/lít pH dung dịch bão hịa Fe(OH)3 nhiệt độ b A dung dịch NaOH 0,01M, B dung dịch H2SO4 pH = Trộn 500ml dung dịch A với 1,5 lít dung dịch B dung dịch C Tính pH dung dịch C? • Hòa tan 18,6 gam Na2O vào lượng nước cần thiết để tạo thành lít dung dịch A có d = 1,12g/cm3 a Tính nồng độ mol/l, nồng độ molan, nồng độ phần trăm nồng độ đương lượng dung dịch A b Tính pH dung dịch A c Lấy 10ml dung dịch A trộn với 10ml dung dịch MgCl2 10-4M Hỏi có kết tủa sinh không, biết TMg(OH)2 = 1,2.10-11 ... l dung dịch A với 2 ,75 l dung dịch B dung dịch C Tìm pH dung dịch C •ĐS: pH=12 BÀI TẬP • Tính pH dung dịch sau: (1 )Dung dịch Ba(OH)2 5.10-4 M (2) Dung dịch axit benzoic C6H5COOH 10-2 M, độ điện. .. độ tan gam/lít pH dung dịch bão hịa Fe(OH)3 nhiệt độ b A dung dịch NaOH 0,01M, B dung dịch H2SO4 pH = Trộn 500ml dung dịch A với 1,5 lít dung dịch B dung dịch C Tính pH dung dịch C? • Hòa tan... thành 2l dung dịch •d Thêm 25ml nước vào 5ml dung dịch HCl pH =1 •e Tính pH dung dịch axit formic 0,001M Biết pKa = 3 ,75 2 Ví dụ •Thêm 10ml dung dịch KOH vào 15ml dung dịch H2SO4 0,5 M, dung dịch