Hóa học phân tích 1 cân bằng ion trong dung dịch nguyễn tinh dung

NGUYN TINH DUNG BBBHBBBHBIHnHBBBIHIr^^^^^^ HO HC PHN TCH I Cõn bng on dung dch G S TS NGUYN TINH DUNG H O HC PHN TCH CN BNG lON TRONG DUNG DCH (Ti bn ln th ba) NH XUT BN AI HC s PHM MC LC Trang M du CC NH LUT c BN CA HO HC Chng 1: P DNG CHO CC H TRONG DUNG DCH CHT IN LI Đ1 Trng thỏi cỏc cht in li dung dch 9 Đ2 Cỏc nh lut c bn ca hoỏ hc ỏp dng cho cỏc h dung dch cht in li 16 Đ3 ỏnh giỏ gn ỳng thnh phn cõn bng dung dch 30 Túm tt chng 35 Bi chng 37 CN BNG AXIT - BA2 Chng 2: 43 Đ1 Cỏc axit v baz 43 Đ2 nh lut bo ton proton 47 Đ3 Dung dch ca cỏc n axit v n baz 50 Đ4 a axit v a baz 73 Đ5 Cỏc cht in li lng tớnh 76 Đ6 Dung dch m 83 Đ7 Cõn bng to phc hiroxo dung dch nc ca cỏc ion kim loi 91 Đ8 Cỏc cht ch th axit - baz 94 Đ9, Phn ng axit - baz dung mụi khỏc nc 97 Túm tt chng 102 Bi chng 105 Chng 3: CN BNG TO PHC TRONG DUNG DCH 109 Đ1 Mt s khỏi nim chung v phc cht 109 Đ2 ỏnh giỏ cõn bng to phc dung dch 117 Đ3 S to phc i vi thuc th hu c 129 Đ4 ng dng phn ng to phc hoỏ hc phn tớch 134 Túm tt chng 139 Bi chng 141 CN BNG 0X1 HO - KH Chng 4: 145 Đ1 Cỏc khỏi nim c bn 145 Đ2 Th in cc 151 Đ3 S ph thuc th theo nng 159 Đ4 Hng sụ cõn bng ca phn ng oxi hoỏ - kh 162 Đ5 ỏnh giỏ nh lng chiu hng v mc xy ca cỏc phn ng oxỡ hoỏ - kh 166 Đ6 Cỏc yu tụ nh hng n cõn bng oxi hoỏ - kh 173 Đ7 Mt h s' oxi hoỏ - kh thng gp 183 Túm tt chng 191 Bi chng 193 Chng 5: CN BNG TRONG DUNG DCH CHA HP CHT T TAN Đ1 tan v tớch sụ tan 199 Đ2 S kt ta cỏc cht ớt tan t dung dch quỏ bo ho 214 Đ3, S ho tan cỏc kt ta khú tan nc 235 Đ4 Cỏc yu t nh hng n trng thỏi v tớnh cht ca kột ta 244 Túm tt chng 254 Bi chng 257 Chng 6: CN BNG PHN B CHT TAN GIA HAI DUNG MểI KHễNG TRN LN 261 Đ1 S phõn bụ cht tan gia nc v dung mụi khụng trn ln vi nc 261 Đ2 Cỏc yu tụ nh hng n quỏ trinh chiột 265 Đ3 ng dng phõn tớch 269 Túm tt chng 272 Bi chng 275 Ph chng: Cỏc bng hng s quan trng 277 Hng dn giói cỏc bi chn lc 300 Ti liu tham khỏo 322 M U Giỏo trỡn h Hoỏ hc Phõn tớch ging dy cho sinh viờn ngnh Hoỏ hc, chuvụn mụn cỏc tr ũng Cao ng S phm (C SP) gm cỏc hc phn sau õy: H o c p h n 1: Lớ thuyờt cõn bng ion dung dch H c p h n : Thc hnh nghiờn cu phn ng ion dung dch H o c p h n : Cỏc phng phỏp nh lng hoỏ hc H o c p h n : Thớ nghim phõn tớch nh lng Hc phn cung cõ"p nhng c s lớ thuyt vờ cõn bng ion nhm giỳp smh viờn nm dc quv lut vờ tng tỏc ion dung dch, t ú giỳp hiu dc bn chớớt ca cỏc phn ng vụ c xv dung dch núc Phn lớ thuyt ny c minh ho phn thc hnh hc phn ng thi cng c dng xõv dng c s lớ thuyt v phõn tớch nh lng s dc trỡnh by hc phn v Ton b kiờn thc lớ thuyt ca giỏo trỡnh Hoỏ hc Phõn tớch, dú lớ thuvt cõn bng ion l then chụt, nhm t cỏc yờu cu: - To cho sinh viờn tim lc d hiu sõu sc cỏc kin thc vụ c, di cng cn cho vic ging dy Trung hc c s - Rốn luyn cho sinh viờn nng lc t duy, kh nng dng linh hot kin thc c bn lớ gii cỏc tỡnh huụng phc - Rốn luyn nng lc t hc, thúi quen dc lp nghiờn cu, lm vic nghiờm tỳc, sỏng to, ý thc t chc k lut, lớnh trung thc, khỏch quan hc lp l nhng phm ch t ht sc cn thit ca ngi thy - Cung cp kin thc nn tng cú th hon thnh chng trỡnh i hc S phm (HSP) theo yờu cu liờn thụng gia CSP v HSP Giỏo trỡnh H oỏ h c P h õ n tớch b sung v hon thin giỏo trỡnh tham kho [1] cho phự hp vi yờu cu ca chng trỡnh mi, c xõy dng theo cỏc nguyờn tc sau õy: Cung cp cỏc nh lut c bn ca Hoỏ hc ỏp dng cho h cỏc cht in li dung dch nhm trang b cho ngi hc cụng c cn thiờt d d oỏn, gii thớch bỏn dnh lng v nh lng cỏc hin tng xy dung dch chõt in li Xem xột cỏc loi phtn ng chớnh Xcy dung dch: phn ng axit - baz, phn ng to phc, phn ngoxi hoỏ - kh, phn ng to hp chõ't ớt tan v cõn bng phõn bụ" cht tan gia hai pha khụng trn ln Vic trỡnh by cỏc phn ng c tin hnh bt u t vic cung cớVp cỏc khỏi nim c bn, mụ t nh tớnh hin tng, lớ gii trờn c s tớnh toỏn bỏn nh lng v nh lng cht ch Hin tng hoỏ hc xy dung dch thng ra't phc tp, Mt m t, phi lm cho ngi c bit cỏch mụ t y hin tng, m t khỏc, phi to c cỏc tỡnh huụng cú th n gin bt cỏc quỏ trỡnh ph v cú th dng cỏc nh lut c s ó hc lớ gii d dng v nhanh chúng nhm minh ho c cỏc quy lut lớ thuyt Trong mi chng u cú phn m u nờu yờu cu v trng tõm ca chng Sau ph n ni d u n g cú ph n túm tt chng nhm giỳp ngi hc xỏc nh nhng ni dung ch \ụu ca chng v hng dn cỏch hc Ni dung lớ thuyụt cú yờu cu nõng cao, giỳp cho sinh viờn tham kho dc ỏnh dõu Trong mi chng u cho nhiu vớ d cú li gii t m minh ho lớ thuyờt, vỡ vy cỏc bi cui mi chng l nhng bi minh ho kiờn thc c bn nhng ớt nhiờu ó mang tớnh chớớt dng, e hc tụt giỏo trỡnh ny, ngi hc cn dc k cỏc ni dung lớ thuyờt, Irm cn thn cỏc vớ d dó cho v sau mi phn lớ thuyờt li lm cỏc bai lp tng ng dó cho cuụỡ chng Cỏc bi cú cho ỏp sụ" hotc hng dn gii cú dỏnh dõ"u Cỏc bi ncõng cao cú ỏnh dõ"u Khi lm bi nu cn thiờt phi cú cỏc hng sụ" cõn bng thỡ phi tra cu cỏc bng hng sụ" ó cho phn Ph chng Cú th kim tra kờ"t qu gii cỏc bi cú cho cuụ"i sỏch ụ"i vi cỏc ngnh hc khỏc cú Hoỏ hc l chuyờn mụn 2, s cú giỏo trỡnh Hoỏ hc Phõn tớch c biờn son riờng phự hp vi chng trỡnh quy nh Trong ch di, bn c cú th tham kho tng phn ca gicỏo trỡnh ny kt hp vúi phn phõn tớch nh lng ti liu tham kho [15] Tỏc gi xin chõn thnh cm n Giỏo s, Tin s Trn T Hiu, khoa Hoỏ hc trng i hc Khoa hc T nhiờn, i hc Quục gia H Ni; Phú Giỏo s, Tin s o Th Phng Dip, khoa Hoỏ hc HSP H Ni, ó úng gúp nhiờu ý kin quý bỏu cho tỏc gi quỏ trỡnh thm nh sỏch Tỏc gi xin chõn thnh cm n cỏc ng D ỏn o to giỏo viờn Trung hc c s, cỏc ng biờn ca nh xut bn DHSP ó giỳp hon thnh bn tho ciiụn sỏch ny TC GI Chng CC NH LUT c BN CA HO HC P DNG CHO CC H TRONG DUNG DCH CHT IấN LI Trong d u n g dch nc, hu ht cỏc cht vụ c v cỏc axit v haz hu c u l n h n g chõt din li ờ' tim hiu ph n ng xy d u n g dch nc, iu quan trng l phi nm c quy lut tng tỏc gia cỏc cht in li M uụn vy, ph i hiu v d n g c cỏc nh lut c bn ca Hoỏ hc ỏp d n g cho h cỏc cht in li d un g dch ú l cỏc nh lut bo ton vt cht (bo ton nng ban u, bo ton in tớch), nh lut hp thc, nh lut tỏc d n g khụi lng Cỏc nh lut ny s c d n g xem xột cỏc loi cn bng xy ro d u n g dch n h cn bng axit - baz, cn bng to phc, cõn bng oxi hoỏ - kh, cn bng to hp chót ớt tan, cõn bng phn hụ cht tan gia hai pha khụng trn ln Đ1 TRNG THI CC CHT IN LI TRONG DUNG DCH CHT DIN LI V S DIN LI Khi ho tan cỏc cht cú liờn kt ion hoc liờn kt cng hoỏ tr cú cc vo dung mụi phõn cc (vớ d nc, ru ) thỡ s tng tỏc vi cỏc phõn t lng cc ca dung mụi m cỏc phõn t ch t tan s phõn li hon ton hoc mt phn thnh cỏc ion mang in tớch ngc du, tn ti di dng ion sonvat hoỏ (i vi dung mụi núc l ion hirat hoỏ) Cỏc cht cú kh nng p h õ n li thnh cỏc ion c gi l cht in li, v quỏ trinh phõn li thnh ion c gi l auỏ trinh in li Vớ d, ho tan chat in li MX vo nc: MX + tớ MớH^Oy; + XCH^O); Thụng thng ta khụng bit chớnh xỏc s phỏn t nc X, y cỏc ion hirat hoỏ nờn ngũi ta biu din s phõn li theo s dn gin: MX M"* vi ngm hiu l M"^, X" + X"- ( 1) ch cỏc ion hirat hoỏ Mc phõn li thnh ion ca cỏc cht din li ph thuc bn cht ca cỏc cht in li v bn chõt ca dung mụi Vi d : HCl nc l cht in li mnh, cũn axit axetic li l cht in li yu IN LI V HNG s IN LI e c trng nh lng s phỏn li ca cỏc cht in li, ngi ta da vo in li a v hng sụ" in li K 2.1 in li a l t sụ gia sụ mol n ca chõT dó phõn li thnh ion vi tng sụ mol Hqca cht tan dung dch: a = n ( n ) Nu chia c hai sụ' hng ca biu thc (1.2) cho th tớch V ca dung dch thỡ; a Nng cht ó phõn li Tng nng cht din h (1.3) Vớ d, di vi cht din li MX phõn li theo ( 1) ta cú: a = [M -] ^ [ X - ] Qix (1.4) Qtx õy [M"*], [X" ] l nng tng ng ca cỏc ion M""^ v X" MX phõn li T (1.4) ta thy nng chõt ó phõn li bng tớch nng d cht in li vi ụ in li: 10 M-1 = IX" 1= ô C mx (1.5) a cú cỏc ^k tr dao ng t n 1; < a < 1; a = ụỡ vúi cht khụng din li; a - ụi vi cht in li hon ton 2.2 Hng sụ in lớ Ap dng dinh lut tỏc dng khụi lng cho cõn bng (1.1) ta cú: [M -][X -] [MX] ( ) õy [i ch nng ca cu t i dung dch trng thỏi cõn bng K l hng s in li nng , ph thuc vo bn cht ca cht in li, vo dung mụi, vo nhit Trong dung dch loóng, K khụng ph thuc nng d cht in li Thay (1.5) vo (1.6) v chỳ ý r.ng; [MX] = C mx - [M"1 = C mx - ôC mx = C(1 - a) Ta cú: tf-r- C (\ - a ) a Suy ra: Vi ô ô C_ a thỡ = K^ a - c (1.7) (l.H) T biu thc ( 1.8) ta thV: - in li t l thun vi hng sụ phn li K Nờu hang sụ" phõn li cng ln thỡ chớớt in li cng mnh, phõn li cng nhiu Nờu K cng thỡ cht din li cng yu, cng ớt phỏn li - in li t l nghch vúi nng d ụi vi mt chỏt nhõ"t nh iK khụng i) thỡ dung dch cng loóng, cht din li phõn li cng nhiu 11 c pH = p/ớ, + l g ^ ^ è ^ ^ 9,00 = 9,24 + c N H; ^ NH ; ^NH' ~ ^ nh,ci ~ 0,348 > ^NH,ri~ ^8 g Cõn i g NH4 CI ho tan lớt NH3 M 2.42 b) ^ = ,0 2.43 -pH ca hn hp HCOOH 0,200M v HCOONa 0,200iW bng 3,75 - thờm , mol HCl vo pH = 3,71; ApH = -0,04 - thờm 0,010 mol NaOH vo lớt dung dch m: Ca = 0,21; Cb = 0,19; lớt dung dch m: Ca = 0,19; Cb = 0,21; pH = 79; ApH = 0,04 2.44 pH = 1,87 2.45 [Zn=""] = 0.050M; [Zn2 H" [ZnOH1 = 5,5.10 "M; [ Zn(OH) ] = 2,0.10 "'M; =5,0.10đM C hng 3.3, ' JC d C [Cd^*|[Cl ^ CdCl^l Cd^* + Cl- t:; C d cr C d c r + C1 CdCls ' [Cdcr]cr i " [Cd^*iici ]- _ CdC2 + Cl tớ CdCl3 ' ^ 2- CdCl3 + Cl-t CdCl^ 308 [CdCI, I [Cd^'][ci r [C d C iri p [C d ci3 ][cr] _ =10 [CdCI^ , ' [C d ^ "i[crr 1-1 Hg'^ + 2C1 A Hg"^ + C1 ^ p, = 10^-^ HgCU H g cr+ CI- H g cr [CdCl, I [ C d c ij[ c r i _ ' 3.7 a) HgCl2 CdCl3 K {\ )= p ,p ,^ = ô (1) Kl) = /?, ' = AT(3)=;3 = 10'^ a:(4) 3.8 /T(l) = = / , = ' =10 a ^ = 10"đ 10"đ- = 10 K{2) = ^ I' = 10 hng s khụng bn chung hng sụ khụng bn nc /C(3) - i-I- lO^ -'; hng s to thnh tng hp b) [Ag(NH3)1 = ,0 M; [Ag(NH;,):] = 0,043ừM; C^H = 0.587M ; c ,Ag = 0,0435 M 3.9 a) pH gim, s to phc hiroxo ca Cd"* gim, hiu sut to phc tng b) pH gim, hiu sut to phc gim vỡ NHg b proton hoỏ mnh c) pH gim mnh thỡ hiu sut to phc gim vỡ F b proton hoỏ mnh; pH rt cao s to phc gim vỡ AP* to phc hiroxo mnh d) pH gim, hiu sut gim CN b proton hoỏ mnh 3.10 [FeSCK'*] = 9,9.10 > 7,0.10 đA/ -* dung dch cú mu ca phc FeSCN-* 1 c) a:, = A/^;'= lOđ'đđ; a:3= /i , ' = i o : d) [Ni(En)f ] = 1,0.10-^M- LiNi(En)f ] = 3,25,10 X ' [NiEn'"*] = 1,56.10 3.12 [C1 ] ô C = 0,80M; [Cd^l = 6,75.10 đM [ C d c n = 4,81.10 X [ C d c y = 1,34.10 X [CdCiy = 7,57.10 X [C dC ly = 1,21.10 X 3.13 C^, ^ COI [Hg^] = coi cỏc phc tn ti ch yu: HgCF; HgCU 309 T C'^,| = |C1 I + [HgCri + 2[HgCl.,] ta tỡm (lc: [C1 ] = 1,0 10 ' X - [H g c n = 9,98.10 X IHgCl.,] = ế,0 X ; [HgCl31= ,0 "M ;[H g C l, 1= 0 "x 3.14 a ) K = 10'"^ b ) K = , ; c) '= 10"đ; d) lgK = -19,92; g) K = 10 3.15 Vi = {h = [H*]) + * /3,/ớ a K: l 3.16 a) /7 = 10" 'đ (a,, = 0,98; ttM= 1) b) [M" l = 0.0164M; [L" = 0.0161M; [MOH'l = 1,04.10 đM; [HL ] = 3,21.10 X [HLl = 5,71.10 đM; [MLl = 0,0836M; 3.17 /7 = lO'"-'ô ( n, = 0,465; ôK = 0,105) 3.18 a) /7 = 3,19.10'đ ( = ,3 ; ô , = 2,11.10 đ) (N Nj b) [Ni"*] = 7,78.10 " X [Ni(CN)^ = , X ; fCN ] = 0,0297M; [Nỡ(NH3)^1 = 1,59.10 đM; [.Ni(NH3) * ] = UO.IO đM; [Ni(NH:O* = 3,64.10 " ' X [Ni(N H ;jfl = 2,76.10 "'M; lNi(NH:,)* = 6,04.10 " X ; [Ni(NH ,)"*] = 4,09.10 " X ; [NiOH*| = ,9 " X 3.20 Dựng KCN che Ag* C hng 4.2 310 Chng 4.2 P h n n g o xi h o ỏ - k h P h n n g a x it - b a z - Chuyn nhng electron Chuyn nhng proton - Phn ng gia hai cp Ox/Kh Phn ng gia cp A/B Ox, + Kha ^ Oxa + Khj A, + Ba ớ= Aa + B, - Dng oxi hoỏ cng mnh, dng Dng axit cng mnh, dng kh liờn hp cng yu baz liờn hp cng yu - Phn ng xy gia dng oxi Phn ng xy gia mt hoỏ mnh vi dng kh mnh axit to dng oxi hoỏ v kh mnh to dng axit v yu hn baz yu hn 4.3 a) CraO mnh vúi mt baz + 14H" + 6e - 2Cr'" + 7HaO I^ 3I~ _ > + 2e _ C raO ' + h r + 91- ^ Cr'" + i ; + 7HaO KaCraO^ + 9K I + H 2SO Cra(S 04)3 + K I + K 2SO + 7HsO AS2S3 + 2OH2O c) H3ASO4 + S O r + 34H" + 28e | N , + 4H" + 3e - NOT + 2HaO 3AS2S3 + N O ; + lOH^ + 4HaO - H3ASO4 + 28NOT + ^ SAsaSa + HNO3 + 4HaO ^ e) MnO^ + H" + 5e HaOa H3ASO4 + 28NOT + H 2S O ^ Mn " + 4HaO - Oa + 2H" + 2e M n O ; + ừHaOa + H" ^ 2Mn'^ + 50aT + H2O 2KMn4 + 5H2O2 + 3H2SO4 ^ 2MnS04 + 50aT + K2SO4 + H2O 311 4.4 a) M nO , + H * + 5e + H ,0 SO, + H ,0 ( S O + 4H* + 2e 2M nO Ă + 5S2 + H2O ^ 1) ( 2) 2Mn'" + 4H SO , + S ()-' (1): quỏ trỡnh kh; (2): quỏ trỡnh oxi hoỏ; Cp oxi hoỏ/ kh; MnO /Mn^*; so 4^ /SO2 b) U O "^ + 4H^ + 2e -* U '"^ + H2O Zn - Zn^^ + 2e - UO^" + Zn + 4H" Cp ox/kh: + Zn=^^ + 2H ,0 N2T + 4H* + 4e quỏ trỡnh oxi hoỏ + 2C1 + 6H^ + 4e -* ICl, + H2O quỏ trỡnh kh H2NNH2 + 10 + 2C1- + 2H^ ^ N2T + Cpox/kh; Mn''^^ + H2O M n0 ic + 3H2O N2/H2NNH2; lO ^ /IC l, d) MnO^ + 4H* + 3e (2) quỏ trỡnh oxi hoỏ '7^2*/ u o Lf2+ /TH+ Zn=^VZn c) H2NNH2 10 (1) quỏ trỡnh kh -* Mn02è + H2O -* M n è + 4H^ + 2e + 3Mn^^ + H O -* M n O ,! + 4H* quỏ trỡnh kh quỏ trỡnh X1 hoỏ (mụi trng trung tớnh) 4H^ + H * - H2O 2MnO^ + 3Mn^* + H ' -* 5Mn02 + 2H2O (mụi trng kim) Cp ox/kh: MnO /Mn02 ; MnO.,/Mn^* 4.5 Thờ in cc o c ghộp cp Ox/kh úng vai trũ catot vi in cc hidro tiờu chun úng vai trũ anot catot luụn cú phn ng Ox + ne ^ Kh (quỏ trỡnh kh) vỡ vy thờ in cc c trng cho quỏ trỡnh kh 0\ Kh c trng cho quỏ trỡnh kh mnh, dng kh cng yu 312 cng dng dng oxi hoỏ cng 4.6 Anot: in cc ti ú xy quỏ trỡnh oxi hoỏ Catot: in cc ti ú xy quỏ trỡnh kh Vớ d: Zn I Zn"" II Cu'^ (anot) Zn t:; 4.7 I Cu (catot) Zn"" + 2e Cu'* + 2e ỡ:; Cu a) E Miỡ04/Mn > E ^ Y /S j (> Zn ' * /Zn N2/N2H4 ! ro > ^MnOj/MnOĂ 4.8 e : MnOj/Mn^* Fe'* > Cu'* > Ni'* > Zn'* a) Tớnh oxi hoỏ; Tớnh kh b)c) (+) H2(Pt) Zn > Ni > Cu > Fe'* H* IM II Ni'* IM Ni (-) Ni Ni'* + 2e p = laớm 2H * + 2e H2 Ni + 2H* t ; Ni'* + H2T (+) H2(Pt) H* IM II Zn'* IM Zn (-) p = laớm Zn + 2H* (-) H2(Pt) H* IM ^ Z n '* + H2T II Cu'* IM Cu (+) p = laớm H2 + Cu'* (-) H2(Pt) 2H* + Cu Fe'* IM H* IM (+) Fe'* IM p = laớm H2 + 2Fe'* Pt t:; 2H* + 2Fe'* 313 ^ phn ng: MnO ^ + Fe-^^ - Mn^^ + Fe'^^ ^C / CI ^ '^Fe-7Fe^ * ph^n ng: CI2 + Fe^* -* C1 + Fe^ b) ^Fe7Fe'* ^ ^MnO-/Mn'* khụng cú phn ng gia Fe^" v Mn' c) cht oxi hoỏ Fe^'" v MnO^ khụng phn ng 4.10 Ag I AgBr, B r II F e '^ Fe'" I Pt a) Ag + B r Fe'" + e ^ ớ:; AgBri + e Fe'" Fe^* + Ag + Br F" ^ F c - / F e ' ^ AgBrl + Fe 2+ '> F" ^ ^ A g B r/A g b) anot: e chuyn t cc Ag vo dõy dn sang cc Pt, ion Ag* chuyn vo dung dch catot: Fe^^ thu e t cc Pt v chuyn thnh ion Fe^^ Trong cu muễK ion c r di chuyn n phớa dung dch Br" ion chuyn theo chiu ngc li 4.11 Ag I AgCl, C r i M II K C lbóoh o Hg^Cl^ Hg 2Ag + Hg2Cl2 2AgCU + 2Hg E" = E , - E" = 022V ^ p in ^ H g ,C I,/2 H g '^ A g C I/ A g 4.12 a) Zn(CN)^' + 2e Zn + 4CN- , ,0 ^ ^ [Z n (C N t] [CN r b) OoT + 2HO + 4e E^E + c) CuớNHa),^" + e 314 40H - 0 , Po, Ig; ớớ CuớNHa); + 2NH3 [O H T di Ê = E" + 0,0592 lg [Cu(NH,)V [Cu(N H ,);][N H ,] d) Fe(OH>3 + e ỡ::; Fe(OH)2è + OH Ê = E" + 0,0592 Ig [OH ] 4.13 a) ,2 y b) 0,0365V c) 0,298V 4.14 = , + 0,1 = ,8 H2 + 2Fe'" 4.15 tớ 2H" + 2Fe^" K ^ ,9 4.16 a) -0 ,0 V b) - J V 4.17 a) catot; Ep, = 0,6211^ b) catot; Epi = 0,758V c) anot; Ê,.i = - , (IgA = 21,10) 4.18 a) 4.17b: E,,i gim [Fe^*] gim; 4.17a: Ep^ gim [Ag*] gim b) Cp Fe^VFe^^ - cp Fe(OH)3/Fe(OH)2; Ê^Fc(()H)./Fc(()H), ô ^R.'-/Fc=- 4.19 a) b) cú ion H* trc tip tham gia phn ng; [H^] tng, E tng c) cú to phc hiroxo ca pH tng, [Cu^^] gim, E gim d) pH tng [CI2] gim, E gim 4.20 a) ÊCf->()7-o' /2Cr = - ^ > nớ-,inT ( ) ; cú phn ng (khụng manh vỡ AE nh) b) ^cr,o-/2Cr'* = ^ 7 < 4.21 oxi hoỏ > 99% Br": oxi hoỏ < 1% CF: : khụng cú phn ng Ê > ,2 E < ,3 315 o /M thuc pH: E = ,5 V -0 ,0 p H iờu kin pH: 4.22 a) E lAg(CN),/Ag b) E ^ < pH < 2,7 -0,450V (Igy^a = 21,1) ớt thay i theo pH vựng axit yu Ch pH r"t cao thỡ E gim [Ag^] gim vỡ cú s to phc hiroxo hoc cú kt ta Ag^O ^ AgtC r-M -/ g khụng phu thuục pH ( pH > 10); pH gim thỡ E Nớ/A tng mnh CN" b proton hoỏ v sau ú l s phõn hu phc Ag(CN)^ 4.23 a) [Ag(CN) ] = ,0 'W ; [ C N = 7,77.10-'M; [OH-] = [HCN] = 1,31.10-'M; [Agl = 6,58.10-2'M b ) -l|,in ' -lAgCiyAt! E ,Ag(CN);/Ag, = 0,459V + 0,514V = 0,973V 4.24 Do 4.25 [CiCl = ,0 -W ; Ag"] = 3,50.10-M 4.26 a) 1,516V Cu /c u l -0,86V>E;l;7.^l b )[B rO ;] = S.O.IO^-^^M; [Br.,] = 0,03M ; [Br ] = 0.020M; [H1 = 0,040M 4.27 / = 10^' , phn ngb xyJ hon ton; c = c ,A g ( N H ,) ; =9,3.10 \/ 4.28 316 IC = 10"" Chng 5.2 Biu thc tớch sụ" tan nng K' ; Biu thc tớch sụ tan nhit ng ' : [c n ^ [P ] - r = [Mg'^1 o n r = k k : : [M ri[N H :][P -]= ; (C a"0đ (P O ^)"= K - : (M rO (OH-)^ - k (F e ^ y (Fe(CN) Ă - ý = [Ca^1 [H P O '] = K : ; : {C a y (H P O ^ ') - K : / , = 0,84 ; / = 0,51; : = 1,9.10-đ {m o l/y a) K I = 1,23.10-'đ (S = 1,5.10-đM) b) s = 6,5.10"^ M ; s gim cú c) c ô s d -* B* khụng nh hng n tan s 5.5 a) s gim; b) s gim; c) tng; d) 5.6 a )l,1 -M 5.7 [Ca'-'^ = s = VlO-đ'đđ = 6,68.10 đM 5.8 c H4,-* .c'^ỡ\ , = 0,025 ' 5.9 b) s = 1,ế.10-đM tng; e) s tng 2,2.10-"M khụng cú kt ta xut hin ^ = -\4 -' ằ 5.10 5.11 k: a) Kl = 5,32.10-đ (mol/lf; b) / = 3,3.10-^ 5.4 : (Mg^*) (N H ;)(P ^ ) = : [Fe(CN)^ ] ' = KI 5.3 k ^ ,( cú kt ta BaCrO, = , '.10-' > ^ , ( 'đđ)^ cú kt ta PbSO, ^cv ^c,o - = - ' -"'' > /^J10-đ'đ)-^ cú kt ta CaC^O., 5.12 0,099M 5.13 H,s + 2Feđ^ :; 2Fe"" + Si + H* 0,010 X = lo'"" 0,20 0,21 317 H ,s + K =_ ợ ; CuSi + 2H^ 0,01 10 in l5 0,21 - 0,23 Zn=*' + H^S Fe'^' + H^S Z n S l+2H " ợ; 7^=10' F eS i+2H " Mn'"* + H2S M n S i+2H ' / ớ: = IO-'đđ" c s c ,/n* = 2,27.10-2^ [...]... -0,2/' 1 + ^/7 cú th ỏp dng gn ỳng cho n lc ion I = 0 ,1 hoc cao hn mt ớt 24 (1. 23) Vi d /./ :T ớn h hot ca ion H* trong dung dch HC!! 0,0 01( )M HCl w + c\ 0,0 010 0,0 010 0,0 010 1 = - ( I H 1 1 - + Cl l) = 0.0 010 Ap dng (1. 22) ta cú: \gftV = - 0 , 5 1 'V o, 0 0 1 0 = - 0 ,0 1 5 8 fu" = 0,964 (H") = [H*] /Ă, = 0 ,9 6 4 1 0 = 9 ,6 4 1 0 'M Vớ d 1. 11: Tớnh h sụ hot ca ion trong dung dch HCl 0, 01 OM v... Fe"^ C" 0, 010 0, 010 AC - 0 ,0 0 5 - 0, 010 0,005 - c Sn^ + 2 Fe"* JCmax - 0 ,0 0 5 0 ,0 1 0 0,005 0, 010 Cõn bng Cể thờ Cể l cõn bng ngc vi (1) Sn-*" + c ] 5 ,10 -" 2 Fe"^ 0, 010 ( 5 1 0 - " - x) Theo LTDKL ( 0 ,0 1 0 - 2 x ) tt S n "*+ 2Fe "" lg' = - 2 1 5 .10 -" to phn ng: x (5 .10 -" + a:) 2x \2 (2 x ) ( 5 1 0 '' + ^ ) (5 .10 -" - x ) ( 0 , 0 1 0 - 2 x ) = 10 -^' 2x = 10 -"-* = [Fe "1 [F e "1 ^ 0 ,0 1 0 - 2x... lc ion ca dung dch Nu chp nhn gn ỳng cỏc giỏ tr h sụ hot d hng n v (ch dỳng trong dung dch vụ cựng loóng !) thỡ: K =K (1. 27) ờ tớnh chớnh xỏc phi ỏnh giỏ cỏc giỏ tr h sụ hot ri dựng (1. 26) d chuyn K sang C v sau ú tớnh cõn bng theo nng , Vớ d 1. 12: Tớnh nng ion H* trong dung dch CH3COOH 0 .1 OM lc ion 0 , 10 CH 3COOH ^ CH3COO- + H" 10 -^ Theo kt qu tớnh trong vớ d 1. 10 thỡ: Ar = / : h ,c o o K = 1) ... -) n h ;+ C1 lon NH ^ cú \)K = 9.24 l chõd din li yu: XH; ^ NH3 + K = 10 Vi d 1. 2: Trong dung dch nc, axit ớbmic HCOOH 2.00M ion hoỏ 0.9ế% Tớnh \)K ca HCOOH HCOOH :; a + HCOO K' = [HCOOH X 0 ,9 5 c )il 2 10 0 = 0 0 0 9 5 Suy ra IHCOO ] = H 1 = x = 2.0 ,0 0 9 5 = 1, 90 .10 " [HCOOH] = 2 - x = 2 - 1 ,9 1 0 = 1, 9 81 ^ ^ _ [H n [H C Q O -]_ ( l ,9 1 0 n-^ [HCOOH] g, 1, 9 81 CY) th ỏp dng cụng thc (1. 7) v suy... Vy ta chõ"p nhn X = [H*] = [CN ] = 10 = 2 ,11 .10 [CN- = 0 ,0 1 0 - X = U, 010 M Trong trng hp K rõt ln ngha l phn ng xy ra rõT mnh theo chiu thun thỡ cn xỏc nh TPGH v tớnh theo cõn bng ngc vi cõn bng ó cho Vớ d 1. 18: Tớnh cõn bng trong dung dch Fe^* 0, 010 M v Sn^* 0, 010 M pH = 0([H ^] = \M) Trong dung dch xy ra cõn bng ch yu sau õy: ỡgK= 21 Sn"" + 2Fe"^ tớ Sn'" + 2 Fe"" (1) K r t ln,COI nh phn ng xy ra hon... [Sn=^*^= 5 .10 " + x = ế .10 -"M; [Sn**] 5 1 0 - " - x = 5 .10 -"M * Cựng cú thờ tớnh trc tip t cn bng (1) Bi vỡ K rt ln nờn chn n s vờ trỏi ca phng trỡnh H sụ' ca ln hn ca Sn^* ca Fe"* bộ hn, = 0, 01 = 0,005), vỡ vy nờn chn [Fe"*l lm n s, [Fe"*l = 2y 33 Sn-* + c 0, 010 2Fe'* K= ]()- 0, 010 AC -(5 1 0 [] 0 ,0 1 (}-(5 1 0 ' - > 1 To phn ng = Theo LTDKL; Sn'* 2 Fe'* 0, 010 -2 > 5 .10 2 (5 1 0 '-> ) 2> 5 .10 2(5 .10 ... cỏc phn t trong dung dch HCN 0, 010 M Trong dung dch cú cõn bng: HCN tt H" + CNBi vỡ IgX, = -9 ,3 5 r t bộ ( 10 'đ'^*) nờn s phõn li ca HCN xy ra khụng ỏng k Vi to phn ng X ta cú: HCN c AC ớ:; H" + CN- i ớ = IQ 'đ 0, 010 -X 0 ,0 1 0 - X X X X X 2 0,0 1 0 - x Vi X ô = 10 0 ,0 1 0 ta cú: X = Vl0'đ đ" .10 '" = 10 -" đ"* ô ; 0 ,0 1 0 S ny do giỏo s N.p Kamar a ra dan'tieii ờ tớnh cõn bng ion (nm 19 55), vỡ... dch HCl 0, 01 OM v NaNO, 0,090M HCl -> + 0, 010 NaNO;, -> Na* 0, 010 + 0,090 Lc ion / = cr Nĩ., 0,090 (0, 01 + 0. 01 + 0,0 9 + 0,09) = 0 ,10 Theo cụng thc ờvit; = - 0 5 1 + V 0 ,10 - 0 , 2 0 ,10 = - 0 ,11 Ig/",, = 0 ,7 7 6 * 0 ,7 8 3.3 Hng sụ cõn bng nng Biờu thc (1. 18) cú th c vit di dng: [D fiE l' fớr.- ; : (1. 24) [A ]" [B f rK 25 t (1. 2) l l K ta rỳt ra: (1. 26) n ia K c gi l hn g sụ cn bng nng i lng... 0 7 7 6 ; 10 ,776)" /'c,cooM = 1 (cht khụng din li) 2,89 .10 ' = 4.54 fCh3rO O -] = r; [CH3COOH] = 0 ,1 - r - = 2 ,8 9 1 0 -' 0 ,1 - c S u y r a x = [H1 = 1, 70 .10 -"M Phộp tớnh khing k dn lc ion cho ta [H*] = 1, 32 .10 ^"! Trong thc t(' do khụng bit chớnh xỏc lc ion hoc do yờu cu ca vic tớnh toỏn ch l nh hng ờ gii thớch hin tng, ngi ta thng chõp nhn iu kin (1. 27) v tớnh toỏn cõn bng theo nng d Trong giỏo... (1. 36) [X"-] = [M" ] = a: Thay (1. 34) v (1. 36) vo (1. 35) ta cú: 2 -= K (1. 37) c- Gii phng trỡnh (1. 37) cho phộp ỏnh giỏ X v t (1. 34), (1. 36) tớnh c nng cõn bng ca cỏc phn t trong dung dch 31 cho tin, ta ghi s tớnh nh trong cỏc vớ d (1. 3) v (1. 4) nh sau*: Cõn bng MX tớ M"" + X'*- Nng ban u c AC - X X X [] C- X X X K to phn ng: X LTDKL: c-x nu Xô c thỡ = K ^ x = s^ K (khi K rõ*t bộ) c Vớ d 1. 17: