Chuong15 phản ứng thủy ngân và cân bằng thủy ngân

CHƯƠNG 15 PHẢN ỨNG THỦY PHÂN VÀ CÂN BẰNG THỦY PHÂN PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH ĐIỆN LY • Có phản ứng trao đổi ion chất AX BY dung dòch sau: AX + BY  AY + BX Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, ta có: G = -RTlnK K số cân • Điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion là: − Một sản phẩm chất kết tủa, chất điện ly yếu hay chất bay • Ví dụ: PbNO 2  Na SO  PbSO  2NaNO KCN  HNO3  HCN  KNO3 Na S  2HCl  H S  2NaCl • Trong trường hợp hai vế có chất khó tan, điện ly yếu, dễ bay Ta phải dựa vào số điện ly, tích số tan để so sánh • Ví dụ: AgCl  KI  AgI  KCl • Cân dòch chuyển bên có K hay T nhỏ PHẢN ỨNG THỦY PHÂN VÀ CÂN BẰNG THỦY PHÂN • Đònh nghóa: “Sự thủy phân muối phản ứng trao đổi ion muối với ion nước” • Tổng quát MA + H2O  HA + MOH • Phản ứng thủy phân phản ứng ngược phản ứng trung hòa phản ứng T – N • Sau xét thủy phân cụ thể số loại muối khác • Muối tạo thành acid mạnh base yếu − Ví dụ: NH4Cl + H2O  NH4OH + HCl Phương trình ion phân tử rút gọn: NH4+ + H2O  NH4OH + H+ − Độ thủy phân: h = n/n0 − n: số phân tử muối bò thủy phân − n0: số phân tử muối hòa tan dung dòch •Gọi Kcb số cân cân sau: M+ + H2O  MOH + H+ K cb  CMOH C H  C M  C H 2O  CMOH C H  COH  CM  C H 2O COH  Vì [H2O] const, K cbC H 2O  CMOH C H  COH  CM  COH   KT KT gọi số thuỷ phân Dựa vào số base Kb số nước Kn, từ hệ thức ta có: Kb  COH  CM  CMOH C H Kn  C OH  C MOH K n Kn  KT   C M  C OH  K b • Gọi Cm nồng độ muối h độ thủy phân Ta có: C MOH  C H   C m h C M   Cm  Cm h C m h.C m h h2 K  Cm Cm  Cm h 1 h − Khi độ thủy phân nhỏ, 1- h Lúc này: Kt K T  Cm h  h   Cm Kn K b Cm •pH dung dòch thuỷ phân muối tạo acid mạnh base yếu •Ta có: [H+] = Cmh với h Kn K bCm Cm K n  [H ]  Kb  Từ đó: pH   lg[ H ]   pK n  pK b  lg Cm   Muối tạo acid yếu base yếu • Xét trường hợp: NH4CN + H2O  NH4OH + HCN Phương trình ion-phân tử: NH4+ + CN- + H2O  NH4OH + HCN • Nếu Ka>Kb môi trường axit, ngược lại • Nếu KaKb, môi trường trung tính • Tổng quát: M+ + A- + H2O  MOH + HA C HACMOH KT  C M  C A Nhân tử số mẫu số cho K n  C  C  H OH CMACMOH Kn CMOH C HA  KT   Kn CM  C A C H  COH  C H  C A CM  COH  Kn  KT  K a Kb Với CMOH = CHA = hCm CM+ = CA- = Cm-hCm  Cm, ta có CMACMOH hCm hCm  KT    h CM  C A Cm2 Do đó: h Kn K a Kb •pH dung dòch thuỷ phân muối tạo acid yếu base yếu Dựa HA (hay MOH vậy), ta có: HA  H+ + A- Ka  C A C H  CHA Do HA acid yếu, nên CHAhCm CA- từ cân điện ly HA nhỏ so với CA- từ phương trình thuỷ phân, nên CA- Cm •Từ đó: CH  K a C HA K a hCm Kn    hK a  K a C A Cm Ka Kb •Cuối cùng: pH  pK n  pK a  pK b  VỚI SỰ THỦY PHÂN NHIỀU BẬC • Ví dụ: CO3-2 + H2O  HCO3- + OH- , KT1 HCO3- + H2O  H2CO3 + OH- , KT2 Kn Kn K T1  , K T2  K a2 K a1 Do K a1  K a2  K T1  K T2 • Kết luận • Acid, base tạo thành điện ly độ thủy phân lớn • Nồng độ tăng độ thủy phân giảm • Nhiệt độ tăng độ thủy phân tăng • KT phụ thuộc vào nhiệt độ CHUẨN ĐỘ AXIT, BAZƠ • Để chuẩn độ acid base (hay ngược lại), ta sử dụng tương quan sau: CHAVHA = CMOHVMOH (Đònh luật đương lượng) Điểm acid base vừa phản ứng đủ với gọi điểm tương đương Ta xây dựng đường cong chuẩn độ để xác đònh điểm tương đương Chuẩn độ Acid mạnh Base mạnh • Xem trường hợp thêm NaOH vào HCl • Trước thêm base, pH < • Khi thêm base, trước điểm tương đương pH < • Tại điểm tương đương, lượng acid lượng base Vì pH dung dòch muối, tức pH = • Để xác đònh điểm tương đương, sử dụng chất thò màu có khoảng chuyển màu xung quanh pH = dùng máy đo pH Đường cong chuẩn độ base mạnh acid mạnh Bước nhảy pH • Bước nhảy pH: Lúc mà VNaOH làm pH tăng nhiều (hoặc VHCl làm pH giảm nhiều) • Chọn chất thò màu thích hợp cho khoảng đổi màu nằm bước nhảy • Ví dụ đây, ta có da cam metyl, đỏ metyl, lam bromtimol, phatalein đỏ crezol phenol Chuẩn độ Acid yếu Base mạnh • Xét trường hợp chuẩn độ CH3COOH NaOH • Trước thêm base, pH tính cân phân ly acid yếu, pH7) Đường cong chuẩn độ acid yếu base mạnh Chuẩn độ base yếu acid mạnh • Xét trường hợp chuẩn độ NH4OH HCl • Trước thêm base, pH tính cân phân ly base yếu, pH>7 • Khi thêm base, có phản ứng sau: NH4OH(dd) + H+(dd)  NH4+(dd) + H2O(l) pH tương đương tính cho dung dòch thuỷ phân muối tạo acid mạnh base yếu (pH