Bài tập trắc nghiệm chương 2 kèm đáp án hóa vô cơ

Đối với các chất chứa proton như HF CH3COOH, HSe- … thì thể hiện tính acid Lewis trong phản ứng cho proton H+.. Tuy nhiên trong thực tế để thuận tiện, người ta tách ra loại phản ứng cho

Đáp án bài tập chương 2

Bài 1 Trong các tiểu phân sau đây, tiểu phân nào là acid, base, lưỡng tính theo các thuyết:

a) Bronsted

b) Lewis

HSe - , O 2- , K + .aq , HF, H 2 S, Mg 2+ , BF 3 , Cl - , CH 3 COOH

Giải thích rõ lý do dự đoán Nếu là acid – base Bronsted hãy cho biết dạng acid và base liên hợp của chúng

a) Theo thuyết Bronsted-Lawry, ta cĩ; (căp acid – base trong ngoặc)

Chỉ cĩ tính acid: K+aq (K+/KOH)

Chỉ cĩ tính base: Cl- (HCl/Cl-), O2- (OH-/O2-)

Lưỡng tính: HSe- (H2Se/HSe-; HSe-/Se2-), HF(HF/F-) , H2S(H2S/HS-), CH3COOH (CH3COOH/CH3COO-)

Mg2+ và BF3 khơng cĩ tính acid-base Bronsted-Lawry

Theo thuyết Bronsted:

Acid là chất cho chất khác ion H+, base là chất nhận ion H+từ chất khác

Các anion Cl- và O2- khơng chứa proton nên chỉ cĩ thể nhận proton

Cation kali hydrat hĩa cĩ thể cho proton từ phân tử nước, khơng cĩ khả năng nhận proton nên chỉ mang tính acid

Các chất cĩ khả năng cho và nhận proton nên mang tính lưỡng tính:

HF (l) + HF (l)  H2F+ + F‾

H2S (l) + H2S(l)  HS- + H3S+

CH3COOH(l) + CH3COOH(l)  CH3COOH2+ + CH3OO-

HS- + H2O  H2S + OH- (HS- là base)

HS- + H2O  S2- + H3O+ (HS- là acid)

b) Theo thuyết Lewis

Acid là chất cĩ orbital hĩa trị trống cĩ thể nhận cặp electron Base là chất cĩ cặp electron hĩa trị khơng phân chia

Như vậy, các chất vừa cĩ cặp electron khơng phân chia vừa cĩ orbital cịn trống sẽ là chất lưỡng tính

Về lý thuyết:

Chỉ cĩ tính acid: Mg2+; K+.aq

Chỉ cĩ tính base: Cl-, O2-

Lưỡng tính: Các chất cịn lại

Tuy nhiên trong thực tế nhiều chất chỉ thể hiện một tính chất vượt trội, tính chất cịn lại thể hiện rất yếu, thường khơng được nhắc đến

Ví dụ: BF3 thực tế chỉ nhắc đến tính acid Lewis do trên nguyên tử B cĩ orbital trống Tuy nhiên trên nguyên tử fluor cĩ cặp electron khơng phân chia nên cĩ thể thể hiện tính base Lewis Vì vậy, cĩ thể hiểu được phản ứng thủy phân của BF3:

4BF3 + 3H2O = 3H[BF4] + B(OH)3

Trong trường hợp này BF3 vửa đĩng vai trị acid Lewis khi liên kết với ion F- tạo phức tetrafluoridoborat, vừa đĩng vai trị base Lewis khi cung cấp ion fluoride Nước cũng là lưỡng tính khi vừa cho OH- vừa cho H+

Đối với các chất chứa proton như HF CH3COOH, HSe- … thì thể hiện tính acid Lewis trong phản ứng cho proton (H+) Tuy nhiên trong thực tế để thuận tiện, người ta tách ra loại phản ứng cho nhận H+ là phản ứng Bronsted và các phản ứng cho nhận cặp electron cịn lại là phản ứng acid – base Lewis Các chất vừa nêu nếu tác dụng bằng anion thì đĩng vai trị base lewis trong phản ứng

HF(b lewis) + BF3 = H[BF4]

4CH3COOH(b lewis) + TiCl3 + 4NaHCO3 = Na[Ti(CH3COO)4] + 4NaCl + 4CO2 + 4H2O

Bài 2 Hãy cho biết chất nào có tính acid mạnh hơn giữa các cặp chất sau đây? Tại sao ?

a) Tl + aq và Pb 2+ aq

b) BCl 3 và BBr 3

c) Mg 2+ aq và Fe 2+ aq

d) Fe 3+ .aq và Al 3+ .aq

a) Tl+aq < Pb2+aq vì Pb2+ cĩ mật độ điện tích dương lớn hơn Na+ và cĩ cấu hình electron trung gian

26 , 1

2

; 74 , 0 36 , 1

1 (

2

2











Pb Pb

Tl

Tl

r

Z A

r q

b) BBr3 > BCl3 do hiệu ứng cộng hưởng trong bor chloride mạnh hơn trong brom chloride

c) Fe2+aq > Mg2+aq vì Fe2+ và Mg2+ cĩ cùng điện tích và cĩ bán kính xấp xỉ nhau

) 74 , 0

; 80

,

0

(

0 0

3

r Fe  Al  nhưng Fe2+ cĩ lớp vỏ electron trung gian (3d6) trong khi

Mg2+ cĩ lớp vỏ của khí hiếm (2s22p6)

d) Fe3+aq > Al3+aq vì Fe3+ và Al3+ cĩ cùng điện tích và cĩ bán kính xấp xỉ nhau

) 57 , 0

; 67

,

0

(

0 0

3

r Fe  Al  nhưng Fe3+ cĩ lớp vỏ electron trung gian (3d5) trong khi

Al3+cĩ lớp vỏ electron của khí hiếm (2s22p6)

Bài 3 Tại sao tồn tại các hợp chất: HF.BF 3 , HF.SbF 5 nhưng không tồn tại các hợp chất H 2 BF 3 , F 2 BF 3 , H 2 SbF 5 , F 2 SBF 5

Các hợp chất HF.BF3 và HF.SbF5 là các phức Cơng thức dạng phức như sau: H[BF4] và H[SbF6] Trong đĩ B ở trạng thái lai hĩa sp3 và Sb ở trạng thái sp3d2 H+ nằm ở cầu ngoại Phản ứng giữa HF và BF3 và HF và SbF5 là phản ứng acid-base Lewis, trong đĩ

HF là base lewis và các chất cịn lại là acid lewis HF là phân tử phân cực mạnh nên trên

F cĩ mật độ electron cao, thuận tiện cho việc cho đi cặp ectron, B cịn 1 orbital 2p trống

và Sb cịn orbital 5d trống để nhận cặp electron

Trường hợp H2 liên kết khơng cĩ cực, cặp electron duy nhất định chỗ giữa 2 hạt nhân hydro nên khơng thể cĩ tính base lewis Trường hợp F2 liên kết F – F khơng cĩ cực và rất bền, do vậy, mặc dù nguyên tử fluor cịn cặp electron khơng phân chia, liên kết cho nhận

F → B và F → Sb khơng đủ mạnh để bẻ gẫy liên kết F – F thành F- và F+

Bài 4: Hãy viết các cặp acid – base liên hợp từ những chất sau: H 3 PO 4 , HCl Những acid, base này thay đổi tính chất như thế nào trong các dung dịch nước, CH 3 COOH, HCl (sử dụng các hằng số acid, base trong bảng đã cho)

Các cặp acid base liên hợp: H3PO4/H2PO4- ; H4PO4+ /H3PO4 ; HCl/Cl- ; H2Cl+/HCl Dựa vào độ mạnh acid trong dung dịch nước

H3PO4 : 10-2,21(I)

CH3COOH : 10-4,76

Cĩ thể nhận xét:

a) H3PO4 là acid cĩ độ mạnh trung bình trong nước Là acid yếu trong CH3COOH lỏng Là base trong HCl lỏng

b) HCl là acid mạnh trong nước, là acid yếu trong CH3COOH lỏng

Bài 5 Hãy xác định acid - base Lewis trong các phản ứng sau:

a) HF + SbF 5 = H[SbF 6 ] b) AgCl + 2NH 3 = [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl c) PtCl 2 + 2NaCl = Na 2 [PtCl 4 ] d) Al(OH) 3 + NaOH = Na[Al(OH)] 4

a) HF (b.l) + SbF5(a.l.) = H[SbF6]

b) AgCl (a.l) + 2NH3(b.l) = [Ag(NH3)2]Cl c) PtCl2 (a.l) + 2NaCl(b.l) = Na2[PtCl4]

d) Al(OH)3 (a.l) + NaOH(b.l) = Na[Al(OH)]4

Bài 6 Hãy xác định acid - base Usanovich trong các phản ứng sau:

a) CaO + SiO 2 = CaSiO 3

b) Al 2 O 3 + SiO 2 = Al 2 SiO 5

c) Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O d) 2Al(OH) 3 + P 2 O 5 = 2AlPO 4 + 3H 2 O e) 2NaH + B 2 H 6 = 2Na[BH 4 ]

Xác định acid-base theo thuyết acid-base Usanovich:

a) CaO + SiO2 = CaSiO3

base acid

b) Al2O3 + SiO2 = Al2SiO5

base acid

c) Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O acid base

d) 2Al(OH)3 + P2O5 = 2AlPO4 + 3H2O

base acid

e) 2NaH + B2H6 = 2Na[BH4]

base acid

Bài 7 Hãy cho biết những chất sau đây, chất nào là acid hoặc base trong HF lỏng : BF 3 ; SbF 5 ; H 2 O

Những chất sau đây trong HF lỏng: BF3 ; SbF5 ; H2O

H2O là base Bronsted-Lawry trong HF lỏng:

HF + H2O  H3O+ + F‾

BF3 và SbF5 là acid Lewis trong HF lỏng:

BF3 + HF  H[BF4]

SbF5 + HF  H[BF6]

Bài 8 Hãy sắp xếp các oxide và acid-oxy trong mỗi dãy theo trật tự tính acid tăng dần, giải thích?

a) H 5 IO 6 , HIO 3 , HIO

b) H 2 SO 4 , H 2 TeO 4 , H 2 CrO 4

c) MnO, MnO 2 , Mn 2 O 7 , Mn 2 O 3

a) HIO < H5IO6 < HIO3

Giải thích: Theo quy tắc Paoling với acid-oxy đơn phân tử cĩ cơng thức tổng quát XOm(OH)n , m càng lớn tính acid nấc phân ly thứ nhất càng mạnh

b) H2CrO4 < H2TeO4 < H2SO4

Giải thích: Các acid này cĩ cùng giá trị m nên độ mạnh acid phụ thuộc vào độ âm điện của nguyên tố tạo acid Nguyên tố tạo acid cĩ độ âm điện càng cao thì acid-oxy càng mạnh

c) MnO < Mn2O3 < MnO2 < Mn2O7

Giải thích: Tính acid tăng theo dãy trên là do tỷ số q/r tăng (cation cĩ số oxy hĩa càng cao thì bán kính càng nhỏ)

Ion Mn2+ Mn3+ Mn4+ Mn7+

r(Å) 0,91 0,70 0,52 0,46 q/r 2,20 4,29 7,69 15,22

Bài 9: Trong các hợp chất của Mn +2

và Mn +4 thì hợp chất nào tan được nhiều hơn trong HCl, hợp chất nào tan được nhiều hơn trong NaOH? Giải thích? Từ kết quả này kết luận thế nào về tính acid – base của những hợp chất khác số oxy hĩa của cùng nguyên tố?

Mn+4 cĩ số oxi hĩa cao hơn Mn+2, bán kính nhỏ hơn (Mn4+ (0,52Å) , Mn2+ (0,91Å)) nên mật độ điện tích dương cao hơn, vì vậy hợp chất của Mn(4+) cĩ tính acid cao hơn và tính base thấp hơn hợp chất của Mn(2+) Do đĩ, hợp chất Mn(2+) dễ dàng tác dụng hơn hợp

chất Mn(4+) với dung dịch cĩ tính acid như HCl, cịn hợp chất Mn(4+) dễ tác dụng hơn hợp chất Mn(2+) với dung dịch cĩ tính base như NaOH

Kết luận: đối với các hợp chất khác số oxi hĩa của cùng một nguyên tố, tính acid tăng khi số oxi hĩa tăng

Bài 10 Tính G o t,298 của các phản ứng dưới đây:

a) HNO 3 (dd) + Ag(OH)(dd)

b) H 3 BO 3 (dd) + NH 4 OH (dd)

c) H 3 PO 4 (dd) + KOH (dd)

d) CH 3 COOH (dd) + LiOH (dd)

Nhận xét phản ứng nào xảy ra hoàn toàn, phản ứng nào xảy ra không hoàn toàn Rút ra nhận xét tổng quát về khả năng phản ứng giữa các acid và base

a/ Xét phản ứng giữa acid niric và bạc hydroxide

Ag(OH) + HNO3 = AgNO3 + H2O

Phương trình ion-phân tử cĩ dạng:

Ag(OH) (dd) + H+ (dd) = Ag+ (dd) + H2O(l)

O H

OH Ag cb

K

K K

2

) (



Mà : G pu0 RTlnK cb 8,314 298 ln(10 2 , 3 1014) 66,8kJ

298

Vậy phản ứng này xảy ra hồn tồn

b/ Xét mức phản ứng nấc thứ nhất của H 3 BO 3 với ammoniac:

Acid boric trong nước chỉ phân li một nấc và theo phương trình:

H3BO3 + H2O  H+ + [B(OH)4]‾

Vì vậy phản ứng giữa acid boric và ammoniac xảy ra:

H3BO3 + NH4OH  NH4[B(OH)4]

Phương trình ion-phân tử cĩ dạng:

H3BO3(dd) + NH4OH(dd)  NH4+ (dd)+ [B(OH)4]‾ (dd)

005 , 0

,

1

10

2

2 3 3

3







O H

O H NH BO

H

cb

K

K K

Mà: G pu0 ,298 8,314298ln100,005 12,4J/mol

Phản ứng thuận nghịch

c/ Với H 3 PO 4 và KOH , tính lần lượt cho từng nấc phân li của acid phosphoric:

*Phản ứng với nấc phân li thứ nhất của acid phosphoric:

H3PO4(dd)+ OH ‾(dd) H2PO4‾(dd)+ H2O(l)

O H

PO H cb

K

K K

2

4 3

, 1



Vậy: G pu0 ,298 8,314298ln(102,12 1014)67,785kJ

Phản ứng này xảy ra hồn tồn

**Phản ứng với nấc phân li thứ 2 của acid phosphoric:

H2PO4‾(dd) + OH‾(dd)  HPO42-(dd) + H2O(l)

O H

PO H cb

K

K K

2

4 3

, 2



Vậy: G pu,298 8,314298ln(10 10 )38,743kJ ≈ -40kJ

Phản ứng này cũng được coi là xảy ra hồn tồn

*** Phản ứng với nấc phân li thứ 3 của acid phosphoric:

HPO42-(dd) + OH‾(dd)  PO43-(dd) + H2O(l)

O H

PO H cb

K

K K

2

4 3

, 3



Vậy: G pu0 ,298 8,314298ln(1012,381014)9,243kJ

Phản ứng này xảy ra khơng đến cùng

Kết luận: khi cho KOH tác dụng với acid phosphoric trong nước thì khơng thể điều chế đến chỉ cĩ muối K3PO4

d/ Xét phản ứng giữa acid acetic và liti hydroxide

CH3COOH + LiOH  LiCH3COO + H2O

Phương trình ion-phân tử cĩ dạng:

CH3COOH(dd) +LiOH(dd)  Li+(dd)+CH3COO‾(dd)+ H2O(l)

O H

LiOH COOH

CH

cb

K

K K

Vậy: G pu0 ,298 8,314298ln(104,76 100,17 1014)51,752kJ

Vậy phản ứng này xảy ra hồn tồn

Nhận xét Các ví dụ trên cho thấy:

Phản ứng xảy ra hồn tồn:

+ giữa acid mạnh và base khơng quá yếu + giữa acid khơng quá yếu và base mạnh

Phản ứng xảy ra một phần giữa acid mạnh va base quá yếu (và ngược lại)

Phản ứng khơng xảy ra giữa acid rất yếu base cĩ độ mạnh trung bình yếu (và ngược lại)

Ghi chú: Khi xét khả năng xảy ra phản ứng này cần tính cho từng nấc phân li của acid và base đa chức

Bài 11 Khi pha dung dịch nước các muối: AlCl 3 , SnCl 2 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , CrCl 3 người ta

thường dùng dung dịch HCl loãng (hoặc dung dịch H 2 SO 4 ) loãng) chú không dùng nước nguyên chất Giải thích tại sao?

Các muối AlCl3 , SnCl2, Fe2(SO4)3 , CrCl3 đều là muối của acid mạnh và base yếu nên trong dung dịch sẽ thủy phân thành hydroxide kim loại và acid

Do đĩ khi trước khi hịa tan các muối vào nước người ta dùng dung dịch HCl lỗng (hoặc dung dịch H2SO4 lỗng) để tăng nồng độ [H+] làm ngăn cản quá trình thuỷ phân

Ví dụ: AlCl3

AlCl3 = Al3+ + 3Cl

Al3+ + 3H20  Al(OH)3 ↓+ 3H+ (*)

Ghi chú: Vì các kết tủa hydroxide rất khĩ tan trong acid lỗng nên nếu để sự thủy phân xảy ra thì cần lượng acid để hịa tan trở lại nhiều hơn lượng acid ngăn ngừa sự thủy phân xảy ra

Bài 12 Có dung dịch cùng nồng độ mol của các chất sau đây:

a) Na 2 S b) NaCH 3 COO c) Na 3 PO 4

Dung dịch nào có pH lớn nhất ? Nhỏ nhất ? Tính pH của các dung dịch ở nồng độ 0,1M

Vì Na+ là acid liên hợp của base rất mạnh là NaOH nên pH dung dịch thay đổi tùy thuộc vào độ mạnh các base là anion Tính độ mạnh của các base theo cặp acid base liên hợp:

HS‾/S2- ; CH3COOH/CH3COO‾ ; HPO42-/PO4

14

,

10

10 2

2

















HS a

O H S

K

K K

14

,

10 10

3

2 3















COOH CH a

O H COO

CH

b

K

K

12,38 1,62

14

,

10

10 2

2 3















HPO a

O H PO

b

K

K K

So sánh độ mạnh 3 base tăng theo dãy: CH3COO‾ < PO43- < S2- , tử đây cĩ thể nhận xét là với dung dịch cùng nồng độ, dung dịch Na2S cĩ pH lớn nhất và dung dịch NaCH3COO

cĩ pH nhỏ nhất

Tính pH các dung dịch muối trên ở nồng độ 0,1M

a) S2- + H2O  HS- + OH

-Ban đầu: 0,1M 0 0

Lúc cân bằng: (0,1-  )  

76 , 12 24

,

1

0575 , 0 10

) 1 , 0 ( ]

[

] ][

2

, 2

2

























pH pOH

K

K S

HS OH

K

HS a

O H





b) CH3COO- + H2O  CH3COOH + OH

-Ban đầu: 0,1M 0 0

Lúc cân bằng: (0,1-  )  

88 , 8 12

,

5

10 10

1 , 0 ) 1 , 0 ( ]

[

] ][

, 3

3

3 2























pH pOH

K

K COO

CH

COOH CH

OH

K

COOH CH a

O H





c) PO43- + H2O  HPO42- + OH-

Ban đầu: 0,1M 0 0

Lúc cân bằng: (0,1-  )  

0384 , 0 10

) 1 , 0 ( ]

[

] ][

2

, 3

4

2 4

2

















 HPO

a

O H cb

K

K PO

HPO OH

K

pOH = 1,415 pH = 12,585

Bài 13 Sắp xếp sự thủy phân của AlCl 3 tăng dần khi cho vào các chất dưới đây:

a) Nước

b) Dung dịch FeCl 2

c) Dung dịch NaCH 3 COO

d) Dung dịch Na 2 HPO 4

e) Dung dịch NaF

Mức độ thủy phân của nhôm chloride tăng dần theo dãy sau:

NaF < FeCl2 < H2O < NaCH3COO < Na2HPO4 Giải thích:

AlCl3 là một hợp chất mang tính acid, vì khi hòa tan vào dung môi có chứa nước thì AlCl3 sẽ sinh ra H+: Al3+ + H2O  Al(OH)2- + H+

Al(OH)2- + H2O  Al(OH)2- + H+

Al(OH)2- + H2O  Al(OH)3 + H+

Do vậy khi môi trường càng có tính base mạnh OH‾ sẽ kết hợp với ion H+ càng nhiều nghĩa là các can bằng trên sẽ dịch chuyển chiều thuận theo nguyên lý Le Chartelier,

do vậy AlCl3 sẽ thủy phân càng nhiều

Vì vậy ta sẽ xét dung dịch nào có tính base càng cao thì AlCl3 trong dung dịch đó thủy phân càng mạnh

a) H 2 O là dd trung tính

b) Dung dịch FeCl 2 có sự thủy phân:

Fe2+ + H2O  Fe(OH)+ + H+

Ka=

14

10.11 3.89

2

10

10 10

n b

K

K







  , dung dịch mang tính acid

c) Dung dịch NaCH 3 COO có sự thủy phân:

CH3COO- + H2O  CH3COOH +OH -Kb=

14

9.24 4.76

10

10 10

n a

K

K







  ,dung dịch mang tính baseyếu.

d) Dung dịch Na 2 HPO 4 có sự thủy phân:

HPO42- + H2O  PO43- + H3O+ Ka3= 10-12.38

HPO42- + H2O  H2PO4- + OH -Kb=

14

6.79 7.21

2

10

10 10

n a

K

K







So sánh thấy Ka3<<Kb nên dung dịch mang tính base trung bình

e) Dung dịch NaF có sự thủy phân:

-Kb=

14

10.82 3.18

10

10 10

n a

K

K





Dung dịch mang tính base rất yếu

Tuy nhiên ion F- là 1 base cứng nên tạo phức rất bền với ion Al3+ là 1 acid cứng Hằng

số khơng bền của phức [AlF6]3- bằng: 10-20,67 nên phần lớn ion Al3+ tạo phức với F- Mức

độ thủy phân của Al3+ khi cĩ mặt ion F- yếu hơn mức độ thủy phân của nĩ trong nước

1011,13 lần (xem bài giảng)

Bài 14 Viết phương trình phản ứng thủy phân của các hợp chất cộng hóa trị sau nay:

a) SiCl4 + 2H2O = SiO2 + 4HCl

b) PI3 + 3H2O = H3PO3 + 3HI

c) TiOSO4 + H2O = TiO2 + H2SO4

d) BCl3 + 3H2O = H3BO3 + 3HCl

e) MnF7 + 4H2O = HMnO4 + 7HF

f) SO2Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl

Bài 15 Hằng số thủy phân nấc thứ nhất của một số cation được cho dưới đây:

r ion (A o ) 0,98 0,74 1,04 1,38 0,57 0,80 0,67 1,13

K tp 10 -15 10 -11,2 10 -12,6 10 -13,2 10 -5,1 10 -9,5 10 -2,2 10 -6,2

a) Có nhận xét gì về sự phụ thuộc giữa điện tích và kích thước của cation với khả năng thủy phân của nó?

b) Vì sao Fe 2+ thủy phân mạnh hơn Mg 2+ mặc dù cả hai ion có cùng điện tích +2 và Fe 2+ có bán kính ion lớn hơn Mg 2+ ?

c) Giải thích tương tự cho trường hợp so sánh hằng số thủy phân nấc thứ nhất giữa Al 3+ và Fe 3+ và giữa Na + và Ag +

Tính q/r:

Ion Na+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+ Fe2+ Fe3+ Ag+

q/r 1,02 2,70 1,92 1,45 5,26 2,5 4,48 0,88

a) Về quy luật, điện tích (số oxy hĩa) ion càng lớn, bán kính càng nhỏ thì khả năng thủy phân càng tăng Cĩ thể xét các dãy Na+ , Mg2+ , Ca2+, Ba2+ hay so sánh giữa Fe2+ và Fe3+ thấy rõ quy luật này Giá trị q/r (q-là số oxy hĩa) cĩ ảnh hưởng lớn nhất đến sự thủy phân nĩi riêng và sự phân cực ion nĩi chung

b) Fe2+ thủy phân mạnh hơn Mg2+ dù cả 2 đều cĩ cùng điện tích và Fe2+ cĩ bán kính ion hơi lớn hơn Mg2+ vì Fe2+ cĩ cấu hình ion trung gian cịn Mg2+cĩ cấu hình ion 8e- nên

Fe2+cĩ độ thủy phân mạnh hơn

c) Tương tự vậy ta có : Al3+ có cấu hình ion 18e-, Fe3+ có cấu hình ion trung gian nên mặc

dù bán kính của Fe3+ hơi lớn hơn của Al3+ vẫn có: Ktp,Fe > Ktp,Al Na+ có cấu hình ion 8e-, còn Ag+ có cấu hình 18e- nên mặc dù bán kính Ag+ lớn hơn Na+ vẫn có: Ktp,Ag >> Ktp,Na

Bài 16: Cho một hỗn hợp acid HCl và H 3 PO 4 , có thể dùng phương pháp chuẩn độ để xác định nồng độ từng acid trong hỗn hợp không? Nêu nguyên tắc và giải thích quá trình chuẩn độ?

Để xác định nồng độ từng acid HCl và H3PO4 trong hỗn hợp, có thể dùng phương pháp chuẩn độ thể tích acid- base với chất chuẩn là dung dịch NaOH 0,1N

Nguyên tắc của phương pháp chuẩn độ acid – base:

Khi chuẩn acid bằng base có nồng độ (N1) biết trước, lấy một lượng chính xác acid (V2) bằng pipet, nếu xác định được chính xác thể tích cần dung của dung dịch base (V1)

để trung hòa hết lượng acid này thì có thể tính nồng độ dung dịch acid (N2) theo công thức:

Việc xác định thể tích chính xác của dung dịch base chuẩn cần dùng nhờ có sự chuyển màu của chất chỉ thị ở điểm tương đương (điểm trung hòa hết acid) Ở pH gần điểm tương đương, chỉ cần thêm vào một lượng nhỏ dung dịch NaOH pH thay đổi nhảy vọt Khoảng pH có sự thay đổi nhảy vọt là bước nhảy của phép chuẩn độ Chất chỉ thị acid base là một acid (base) yếu có màu của phân tử trung hòa và màu của ion khác biệt Khi chất chỉ thị có khoảng chuyển màu trong khoảng bước nhảy, chúng ta biết được chính xác thể tích NaOH cần dùng

Để xác định thể tích chính xac của dung dịch base chuần cần lấy cho phép phân tích HCl sử dụng chỉ thị metyl cam hay phenolphthalein đều được vì bước nhảy của phép chuẩn độ chứa cả hai khoảng pH đổi màu của 2 chỉ thị này

Sử dụng metyl cam có thể xác định chính xác thể tích của dung dịch base cần lấy cho phép phân tích nấc thứ nhất H3PO4 Điểm tương đương của phép chuẩn là 4,665 pH

Sử dụng chỉ thị phenolphthalein có thể xác định chính xác thể tích của dung dịch base cần lấy cho phép phân tích nấc thứ hai H3PO4 Điểm tương đương của phép chuẩn là 9,795 pH

Quá trình chuẩn độ:

Bước 1: Lấy 10 ml dung dịch acid cần chuẩn bằng pipet bầu 10ml cho vào erlen 100ml Cho vào vài giọt chỉ thị metyl cam Cho NaOH vào erlen đến khi dung dịch đổi màu từ

đỏ sang vàng Dừng lại, ghi thể tích V1 NaOH tiêu tốn Trong bước chuẩn độ này toàn bộ acid hydroclohydric và nấc 1 của acid phosphoric được trung hòa:

HCl + NaOH = NaCl + H2O H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O Bước 2: Lấy 10 ml dung dịch acid cần chuẩn chuẩn bằng pipet bầu 10ml cho vào erlen 100ml Cho vào erlen vài giọt chỉ thị phenolphtalein Cho NaOH vào erlen đến khi dung dịch chuyển qua màu tím Dừng lại ghi thể tích V2 NaOH tiêu tốn Trong bước chuẩn độ này toàn bộ acid hydroclohydric và đến nấc 2 của acid phosphoric được trung hòa:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O

2

1 1 2

V

N V

N 