Các định luật hóa học và cân bằng axit bazo

CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM THÀNH VIÊN Hoàng Xuân Ái Huỳnh Quốc Minh Vũ Duy Hải Nguyễn Thanh Bình Nguyễn Ngọc Linh Trương Minh Hiếu Lê Trúc Hòa Lê Thị Vân Anh CHỦ ĐỀ: CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH AXIT- BAZƠ MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT CƠ SỞ CỦA HÓA HỌC 01 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÂN BẰNG ION NỘI DUNG 02 03 CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH AXIT – BAZƠ www.trungtamtinhoc.edu.vn Một số định luật sở hóa học 1.1 Định luật thành phần không đổi Đinh luật: hợp chất dù điều chế cách có thành phần xác định không đổi Ví dụ: NaCl: có 39,34% Natri 60,66% Clo 1.2 Định luật bảo toàn khối lượng   Định luật: Tổng khối lượng sản phẩm thu tổng khối lượng chất ban đầu tác dụng A+B=C+ D mA + mB = mC + mD 1.3 Định luật đương lượng Trong phản ứng hóa học “các nguyên tố kết hợp với thay theo khối lượng tỷ lệ với đương lượng chúng” Biểu thức định luật đương lượng •1.4   Đương lượng gam Đương lượng gam chất hay hợp chất lượng chất tính gam có trị số đương lượng Mối liên hệ số gam đương lượng gam Số đương lượng gam = 1.5 Định luật tỉ lệ thể tích Ở nhiệt độ áp suất, thể tích chất khí phản ứng với thể tích sản phẩm khí tạo thành phản ứng tỉ lệ với số nguyên đơn giản 1.6 Định luật D Avogadro Trong điều kiện T & P, thể tích (V1 = V2 ) chất khí khác chứa số phân tử ( N1 = N2 ) Ở điều kiện chuẩn ( 00C 760mmHg ), mol khí chứa 6.022.1023 phân tử 1.7 Các định luật chất khí   1.7.1 Định luật A Boyle-Mriotte Ở nhiệt độ không đổi, thể tích lượng định chất khí tỉ lệ nghịch với áp suất P0V0 = P1V1=… = PV = const 1.7.2 Định luật B Charles-Gay-Lussac Ở áp suất không đổi, thể tích lượng định chất khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối V = constant T hay V/T = constant V0T0 = V1T1 Phương pháp cân ion Phương pháp cân ion – electron: • Phạm vi áp dụng: trình xảy dung dịch, có tham gia môi trường (H2O, dung dịch axit bazơ tham gia) • Nguyên tắc:  Nếu phản ứng có axit tham gia: vế thừa O phải thêm H+ để tạo H2O ngược lại  Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế thừa O phải thêm H2O để tạo OH- Các bước tiến hành: Bước 1: Tách ion, xác định các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi viết các nửa phản ứng oxi hóa – khử Bước 2: Cân bằng các bán phản ứng: Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế: Thêm H+ hay OHThêm H2O để cân bằng số nguyên tử hiđro Kiểm soát số nguyên tử oxi ở vế (phải bằng nhau) Cân bằng điện tích: thêm electron vào mỗi nửa phản ứng để cân bằng điện tích 3.3.5•Chuẩn độ đa axit yếu bazơ mạnh : Chuẩn độ V0 mL đa acid yếu H3A (C0 ; Ka1, Ka2, Ka3) NaOH (C) (Giả thiết : Ka1 >> Ka2 >> Ka3) Phản ứng chuẩn độ : Nấc : H3A + NaOH = NaH2A + H2O Nấc : NaH2A + NaOH = Na2HA + H2O Nấc : Na2HA + NaOH = Na3A + H2O Gọi V thể tích NaOH (ml) nhỏ vào thời điểm trình chuẩn độ Mức độ định phân : F = Phân ly H3PO4 •H3PO4  H+ + H2PO4- Ka1 = 7,6.10-3 •H2PO4-  H+ + HPO4- Ka2 = 6,2.10-8 •HPO42-  H+ + PO43- Ka3 = 4,2.10-13 Tính pH ĐTĐ : Thời F điểm Bản chất Công thức tính pH dung dịch ĐTĐ1 Muối acid NaH2A pH = ½ (pKa1 + pKa2) ĐTĐ2 Muối acid Na2HA pH = ½ (pKa2 + pKa3) ĐTĐ3 Muối trung hòa Na3A = Đa baz yếu K H 2O [OH ] = K a3 −  C0C     3C0 + C  Dạng đường chuẩn độ H3PO4 NaOH : Ví dụ: Chuẩn độ 20,00 mL dung dịch H3PO4 NaOH 0,1 M với thị Metyl da cam tiêu tốn hết 17,40 ml NaOH Cho biết thay đổi màu sắc dung dịch ĐTĐ tính nồng độ H3PO4 dung dịch Giải Pt: H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O Ở ĐTĐ dd chuyển từ đỏ  vàng NH3PO4 = VNaOH.NNaOH /VH3PO4 = 17,40.0,1/20,00 = 0,0870 N CH3PO4 = NH3PO4 = 0,0870 M • 3.3.6 Chuẩn độ đa baz yếu acid mạnh : Chuẩn độ V0 mL dung dịch đa baz yếu Na3A (C0) HCl (C) Gọi : Ka1, Ka2, Ka3 số acid đa acid yếu H3A (Giả thiết : Ka1 >> Ka2 >> Ka3) •Phản ứng chuẩn độ : Nấc : Na3A + HCl = Na2HA + NaCl Nấc : Na2HA + HCl = NaH2A + NaCl Nấc : NaH2A + HCl = H3A + NaCl Gọi V thể tích HCl (ml) nhỏ vào thời điểm trình chuẩn độ F mức độ định phân Mức độ định phân : F = Tính pH ĐTĐ : Thời F điểm Bản chất Công thức tính pH dung dịch ĐTĐ1 Muối acid Na2HA pH = ½ (pKa2 + pKa3) ĐTĐ2 Muối acid NaH2A pH = ½ (pKa1 + pKa2) ĐTĐ3 Đa acid yếu H3A  C0 C   [ H ] = K a1   3C0 + C  + Dạng đường chuẩn độ Na2CO3 HCl : Ví dụ: Lấy 20,00 mL dung dịch hỗn hợp NaOH + Na2CO3 cho vào bình nón -Thêm vài giọt Phenolphtalein chuẩn độ HCl 0,1 N đến dung dịch màu hồng tiêu tốn hết 32,48 ml HCl - Thêm vài giọt Metyl da cam vào dung dịch chuẩn độ tiếp tục đến lúc dung dịch chuyển từ vàng sang đỏ cam hết 10,26 ml HCl 0,1 N a) Viết p/ứ xảy trình chuẩn độ b) Tính nồng độ NaOH Na2CO3 hỗn hợp phân tích Giải : a)Phản ứng chuẩn độ : DD màu hồng (1) : NaOH + HCl = NaCl + H2O Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl DD từ vàng  đỏ cam (2) : NaHCO3 + HCl = H2O + CO2 + NaCl b) (VN)Na2CO3 = (VN)HCl (2)  N Na 2CO = (V N ) HCl ( 2) V pt 10,26.0,1 = = 0,0513 N 20,00 (VN)NaOH = [VHCl (1) – VHCl (2)].NHCl N NaOH = [VHCl (1) − VHCl ( 2) ] N HCl V pt (30,48 − 10,26).0,1 = = 0,1111N 20,00 3.3.7 Dung dịch hỗn hợp axit – bazơ  Hỗn hợp axit mạnh axit yếu • Trong dung dịch axit mạnh HY nồng độ Cl mol/1 axit yếu HA có nồng độ c2 mol/1 có trình sau: Phân li axit mạnh HY: HY = H+ + Y- lon hóa nước: H20 = H+ + OH' Kw Phân li axit yếu HA: HA = H+ + A- Ka • Ta tính nồng độ ion H+ dựa vào cân bàng (4.25) có kể đến có mặt ion H+ HY phân li ra: HA = H+ + AC C2 C1 [] C2-x C1-x x Ka    Hỗn hợp bazơ mạnh bazơ yếu Trong dung dịch có trình phân li hoàn toàn bazo mạnh (XOH) cân phân li nước, trình proton hóa bazo yếu A-: XOH = X+ + OHH2O = H+ + OH- Kw A- + H2O = HA + OH- Kb • Ta đánh giá nồng độ OH- dựa vào cân bàng (4.30) có tính đến có nồng độ OH- XOH phân li ra, với Coh- = Cxoh = Cl CA- = C2 A- + H2O = HA + OH- Kb = C C2C1Kw [] C2 - x x C1 – x Kb   3.3.8 Đa Axit • Các đa acid gồm: H3PO4, H2CO3, H2S,… • Xét trường hợp sau: Tính pH nồng độ ion S2- dung dịch H2S 0,010M • Các cân xảy dung dịch: H2S HS- + H+ (1) Ka1 =10-7,02 HS- 2H+ + S2- (2) Ka2 =10-12,9 H2O H+ + OH- (3) Kw =10-14 3.4 Dung dịch điệm - Ðệm Ứng dụng quan trọng dung dịch axit-bazơ có chứa ion chung dùng để đệm Dung dịch đệm định nghĩa dung dịch có khả chống lại thay đổi pH thêm vào dung dịch lượng nhỏ H+ hay OH- [...]... đổi màu sắc của một số chỉ thị acid – bazo 3.2 Những định luật cơ bản tính toán cân bằng trong dung dịch axit – bazơ 3.2.1 Định luật bảo toàn nồng độ ban đầu Định luật: Nồng độ ban đầu của một cấu tử bằng tổng nồng độ cân bằng của các dạng tồn tại của cấu tử đó có mặt trong dung dịch Ví dụ 1: Cho dd KH2PO4 nồng độ C (mol/lit) Viết biểu thức bảo toàn nồng độ ban đầu? Các quá trình điện ly xảy ra trong... 3.2.2 Định luật bảo toàn điện tích ĐLBTĐT được phát biểu dựa trên nguyên tắc các dung dịch có tính trung hòa về điện: Tổng điện tích âm của các anion phải bằng tổng điện tích dương của các cation Trong đó: i là nồng độ của ion i lúc cân bằng Zi là điện tích của ion •3.3   Các trường hợp chuẩn độ axit – bazơ 3.3.1 Chuẩn độ đơn axit mạnh bằng đơn bazơ mạnh Chuẩn độ V0 mL acid mạnh HA (C0) bằng NaOH... acid bazo (∆pHđp) : là khoảng pH ứng với F = 0,999 ÷ 1,001 Khi chuẩn độ acid mạnh bằng bazo mạnh thì ∆pHđp phụ thuộc C0 và C : o C0, C càng nhỏ  ∆pHđp càng bé o C0 và C < 10-4 M  ∆pHđp ≈ 0  không nhận ra được điểm tương đương Nguyên tắc chọn chỉ : Để sai số chỉ thị không quá 0,1% cần chọn chỉ thị có : pT ≈ pHĐTĐ •   Chuẩn độ bazơ mạnh bằng axit mạnh 3.3.2 Chuẩn độ V0 mL bazo mạnh BOH (C0) bằng. .. khi hòa tan vào nước  Bazơ là chất có khả năng phân ly cho OH- khi hòa tan vào nước • Theo Jonhannes K.Bronsted và Thomas Lowry:  Axit là chất có khả năng cho proton H+  Bazơ là chất có khả năng nhận proton H+ VD: NH3 + HCl  NH4Cl  NH3 là bazơ  HCl là axit Nguyên tắc: Dùng dung dịch kiềm đã biết chính xác nồng độ làm dung dịch chuẩn để chuẩn độ dung dịch axit hoặc dùng dung dịch axit mạnh đã... Cu2+ NO3- + 4H+ → NO + 2H2O Cân bằng điện tích Cu → Cu2+ + 2e NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O Bước 3: Cân bằng electron: 3 x Cu → Cu2+ + 2e 2 x NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O Bước 4: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Bước 5: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O 3 Phương pháp chuẩn độ axit – bazơ 3.1 Khái niệm – nguyên tắc  Khái niệm axit – bazơ • Theo Svate Arrhenius:  Axit là chất có khả năng phân... Mức độ định phân : F = Công thức tính pH trong quá trình chuẩn độ : F=0 V : ml HCl pH = 14 + lgC0 0> Ka2 >> Ka3) Phản ứng chuẩn độ : Nấc 1 : H3A + NaOH = NaH2A + H2O Nấc 2 : NaH2A + NaOH = Na2HA + H2O Nấc 3 : Na2HA + NaOH = Na3A + H2O Gọi V là thể tích NaOH (ml) nhỏ vào ở thời điểm nào đó trong quá trình chuẩn độ Mức độ định phân : F = Phân ly H3PO4 •H3PO4... Cho biết sự thay đổi màu sắc dung dịch ở ĐTĐ và tính nồng độ H3PO4 trong dung dịch Giải Pt: H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O Ở ĐTĐ dd chuyển từ đỏ  vàng NH3PO4 = VNaOH.NNaOH /VH3PO4 = 17,40.0,1/20,00 = 0,0870 N CH3PO4 = NH3PO4 = 0,0870 M • 3.3.6 Chuẩn độ đa baz yếu bằng acid mạnh : Chuẩn độ V0 mL dung dịch đa baz yếu Na3A (C0) bằng HCl (C) Gọi : Ka1, Ka2, Ka3 là các hằng số acid của đa acid yếu H3A (Giả... ứng chuẩn độ : Nấc 1 : Na3A + HCl = Na2HA + NaCl Nấc 2 : Na2HA + HCl = NaH2A + NaCl Nấc 3 : NaH2A + HCl = H3A + NaCl Gọi V là thể tích HCl (ml) nhỏ vào ở thời điểm nào đó trong quá trình chuẩn độ và F là mức độ định phân Mức độ định phân : F = Tính pH ở các ĐTĐ : Thời F điểm Bản chất Công thức tính pH dung dịch ĐTĐ1 1 Muối acid Na2HA pH = ½ (pKa2 + pKa3) ĐTĐ2 2 Muối acid NaH2A pH = ½ (pKa1 + pKa2) ĐTĐ3 ... Một số định luật sở hóa học 1.1 Định luật thành phần không đổi Đinh luật: hợp chất dù điều chế cách có thành phần xác định không đổi Ví dụ: NaCl: có 39,34% Natri 60,66% Clo 1.2 Định luật bảo... màu sắc số thị acid – bazo 3.2 Những định luật tính toán cân dung dịch axit – bazơ 3.2.1 Định luật bảo toàn nồng độ ban đầu Định luật: Nồng độ ban đầu cấu tử tổng nồng độ cân dạng tồn cấu tử có... toàn khối lượng   Định luật: Tổng khối lượng sản phẩm thu tổng khối lượng chất ban đầu tác dụng A+B=C+ D mA + mB = mC + mD 1.3 Định luật đương lượng Trong phản ứng hóa học các nguyên tố kết