Chơng điện li Khi axit, bazơ muối hoà tan nớc xảy tợng hệ trình hoà tan ? Phản ứng xảy dung dịch nớc có đặc điểm ? A-rê-ni-ut (S.Arrhenius) Một loại máy đo pH đợc dùng phòng thí nghiệm điện li Bài (1 tiết) Biết điện li, chất điện li Biết chất điện li mạnh, chất ®iƯn li u I − HiƯn tỵng ®iƯn li Thí nghiệm Dùng dụng cụ nh hình 1.1 để chứng minh tính dẫn điện dung dịch a) Dung dịch NaCl b) Dung dịch CH3COOH c) Dung dịch đờng Hình 1.1 Bộ dụng cụ chứng minh tính dẫn điện dung dịch a) Lấy nớc cất vào cốc, nhúng cặp điện cực than chì vào nớc, nối dụng cụ với nguồn điện, bóng đèn không sáng Vậy nớc cất không dẫn điện b) Thay cốc nớc cất cốc đựng dung dịch NaCl, bóng đèn sáng lên (hình 1.1a) Dung dịch NaCl dẫn điện Làm lại thí nghiệm với dung dịch CH3COOH (hình 1.1b), dung dịch HCl, dung dịch NaOH dung dịch axit, bazơ, muối khác ta thấy dung dịch chúng dẫn điện c) Làm thí nghiệm tơng tự với dung dịch đờng (hình 1.1c), dung dịch ancol etylic, dung dịch glixerol, NaCl rắn khan, NaOH rắn khan, bóng đèn không sáng Vậy chúng không dẫn điện Nguyên nhân tính dẫn điện dung dịch axit, bazơ muối nớc Ngay từ năm 1887, A-rê-ni-ut (S Arrhenius, 1859 1927, ngời Thuỵ Điển, đợc giải Nobel Hoá học năm 1903) rằng, tính dẫn điện dung dịch axit, bazơ muối dung dịch chúng có tiểu phân mang điện tích chuyển động tự đợc gọi ion Nh axit, bazơ muối hoà tan nớc phân li ion, nên dung dịch chúng dẫn điện Ngời ta gọi trình phân li chất nớc ion điện li Những chất tan nớc phân li ion đợc gọi chất điện li(*) Vậy axit, bazơ muối chất điện li Sự điện li đợc biểu diễn phơng trình điện li Thí dụ, phơng trình điện li NaCl, HCl NaOH đợc viết nh sau : NaCl HCl + → Na + Cl − + + Cl → H − − + NaOH → Na + OH II Phân loại chất điện li ThÝ nghiƯm ( *) NhiỊu chÊt nãng ch¶y phân li ion, nên trạng thái nóng chảy chúng dẫn điện đợc Trong số tài liƯu, ngêi ta còng ®Ị cËp ®Õn chÊt ®iƯn li loại này, thí dụ Al2O3 Dùng dụng cụ nh hình 1.1 Đổ vào cốc lợng dung dịch HCl 0,1M Nhúng cặp điện cực vào dung dịch đó, nối dụng cụ với nguồn điện, bóng đèn sáng rõ Làm lại thí nghiệm, nhng thay dung dịch HCl dung dịch CH3COOH 0,1M, bóng đèn sáng yếu Hai thí nghiệm chứng tỏ : nồng độ ion dung dịch HCl lớn nồng độ ion dung dịch CH 3COOH, nghĩa số phân tử HCl phân li ion nhiều số phân tử CH3COOH phân li ion Dựa vào mức độ phân li ion nhiều hay chất điện li khác nhau, ngời ta chia chất điện li thành chất điện li mạnh chất điện li yếu Chất điện li mạnh chất điện li yếu a) Chất điện li mạnh Chất điện li mạnh chất tan nớc(*), phân tử hoà tan phân li ion Thí dụ, NaCl chất điện li mạnh Nếu dung dịch có 100 phân tử NaCl hoà tan, 100 phân tử phân li ion Những chất điện li mạnh axit mạnh nh HCl, HNO3, HClO4, H2SO4, , bazơ mạnh nh NaOH, KOH, Ba(OH)2, hầu hết muối Trong phơng trình điện li chất điện li mạnh, ngời ta dùng mũi tên chiều trình điện li Thí dụ : + Na2CO3 → 2Na + CO3 ( o *) TÊt c¶ chất nhiều tan nớc Thí dụ, 25 C độ hoà tan BaSO4 1,0.10 −5 mol/l, cđa AgCl lµ 1,2.10 cđa Fe(OH)2 lµ 5,8.10 -6 mol/l −5 mol/l, cđa CaCO3 lµ 6,9.10-5 mol/l, Vì điện li Na2CO3 hoàn toàn, nên ta dễ dàng tính đợc nồng độ ion dung dịch, biết nồng độ Na2CO3 Thí dụ, dung dịch Na2CO3 0,1M, nồng độ ion Na+ 0,2M nồng độ ion CO32 0,1M, mol ph©n tư 2− Na2CO3 ph©n li hai mol ion Na+ mol ion CO3 b) Chất điện li yếu Chất điện li yếu chất tan nớc có phần số phân tử hoà tan phân li ion, phần lại tồn dới dạng phân tử dung dịch Thí dụ, dung dịch CH 3COOH 0,043M, 100 phân tử hoà tan có phân tử phân li ion, lại 98 phân tử không phân li Vậy, CH3COOH chất điện li yếu Những chất điện li yếu axit yếu nh CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3, ; bazơ yếu nh Bi(OH)3, Mg(OH)2, Trong phơng trình điện li chất điện li yếu, ngời ta dùng hai mũi tên ngợc chiều thay cho mũi tên trờng hợp chất điện li m¹nh ThÝ dơ : → CH3COO− + H+ CH3COOH Sự phân li chất điện li yếu trình thuận nghịch, tốc độ trình phân li tốc độ trình kết hợp ion tạo lại phân tử nhau, cân trình điện li đợc thiết lập Cân điện li cân động Giống nh cân hoá học khác, cân điện li tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân Lơ Satơ-li-ê Bài tập Tại dung dịch axit nh HCl, bazơ nh NaOH muối nh NaCl dẫn điện đợc, dung dịch nh ancol etylic, ®êng, glixerol kh«ng dÉn ®iƯn ? Sù ®iƯn li, chất điện li ? Những loại chất chất điện li ? Thế chất điện li mạnh, chất điện li yếu ? Lấy thí dụ viết phơng trình điện li chúng Viết phơng trình điện li chất sau : a) Các chất điện li mạnh : Na 3PO4 0,1M ; HNO3 0,02M ; KOH 0,01M TÝnh nång ®é mol cđa ion dung dịch b) Các chất điện li yếu : HClO, HNO2 Chọn câu trả lời câu sau : Dung dịch chất điện li dẫn điện đợc A chuyển dịch electron B chuyển dịch cation C chuyển dịch phân tử hoà tan D chuyển dịch cation anion Trờng hợp sau không dẫn điện đợc ? A KCl r¾n, khan B níc biĨn C níc sông, hồ, ao D dung dịch KCl nớc Axit, bazơ muối Bài (1 tiết) Biết axit, bazơ, hiđroxit lỡng tính, muối viết đợc phơng trình điện li chúng I Axit Định nghĩa Theo A-rê-ni-ut, axit chất tan níc ph©n li cation H ThÝ dô : − + HCl → H + Cl + → H+ + CH3COO− CH3COOH ¬ Các dung dịch axit có số tính chất chung, tính chất cation H+ dung dÞch Axit nhiỊu nÊc Tõ hai thÝ dơ ta thấy phân tử HCl, CH 3COOH phân li nấc ion H + ; Những axit axit nấc Có axit, mà phân tử phân li nhiều nấc ion H +, nh số thí dụ sau : Sù ph©n li cđa H2SO4 : + − H2SO4 → H + H SO4 + → H + SO24 H SO4 : điện li mạnh : điện li yếu Phân tử H2SO4 phân li hai nÊc ion H+, nã lµ axit hai nấc Sự phân li H3PO4 : H+ + H2PO4− H3PO4 ¬ H+ + HPO2− → H2PO4− ¬ + → H + PO34 HPO24 Phân tử H3PO4 phân li ba nấc ion H+, axit ba nấc Các axit axit nhiều nấc II Bazơ Định nghĩa Theo A-rê-ni-ut, bazơ chất tan nớc phân li anion OH − + NaOH → Na + OH Thí dụ : Các dung dịch bazơ có số tính chất chung, tính chất anion OH dung dịch Bazơ nhiều nấc Phân tử NaOH xét tan níc chØ ph©n li − mét nÊc ion OH , bazơ nấc Những bazơ tan nớc mà phân tử phân li nhiều nấc ion OH bazơ nhiều nấc Thí dô : − + Ca(OH)2 → Ca(OH) + OH : điện li mạnh Ca2+ Ca(OH)+ ¬ + OH : sù ®iƯn li u − Ph©n tư Ca(OH)2 ph©n li hai nÊc ion OH , bazơ hai nấc III Hiđroxit lỡng tính Định nghĩa Hiđroxit lỡng tính chất tan níc võa cã thĨ ph©n li nh axit vừa phân li nh bazơ Thí dụ, Zn(OH)2 hiđroxit lỡng tính : Zn2+ + 2OH Sự phân li kiểu bazơ : Zn(OH)2 → ZnO22− (*) + 2H+ Sù ph©n li kiểu axit : Zn(OH)2 Để thể tÝnh axit cđa Zn(OH)2, ngêi ta thêng viÕt nã díi dạng H2ZnO2 Đặc tính hiđroxit lỡng tính 2− (*) Thùc dung dÞch níc, ZnO2 tån t¹i díi d¹ng [Zn(OH)4] , cã thĨ * 2− 2− trình kết hợp với phân tử nớc : ZnO2 + 2H2O [Zn(OH)4] 10 Các hiđroxit lỡng tính thờng gặp Zn(OH)2, Al(OH)3, Sn(OH)2, Pb(OH)2 Chúng ®Ịu Ýt tan níc vµ cã lùc axit, lùc bazơ yếu IV Muối Định nghĩa Muối hợp chất tan nớc phân li cation kim loại (hoặc cation NH4+) anion gốc axit ThÝ dô : + 2− (NH4)2SO4 → 2NH + SO4 − + NaHCO3 → Na + HCO3 Muối mà phân tử không hiđro có khả phân li ion H+ (hiđro có tính axit)(**) đợc gọi muối trung hoà Thí dụ, NaCl, (NH4)2SO4, Na2CO3 Nếu phân tử muối hiđro có khả phân li ion H+ muối đợc gọi muối axit Thí dụ : NaHCO3, NaH2PO4, NaHSO4 Sự điện li muối nớc Hầu hết muối tan nớc phân li hoàn toàn cation kim loại (hoặc cation NH +4 ) vµ anion gèc axit (trõ mét sè muèi nh HgCl2, Hg(CN)2 chất điện li yếu) Thí dụ : 2− + K2SO4 → 2K + SO4 + − NaHSO3 → Na + HSO3 NÕu gèc axit hiđro có tính axit, gốc phân li yÕu H+ ThÝ dô : → H+ + SO32 HSO3 ( **) Trong phân tử số muối nh Na2HPO3, NaH2PO2 hiđro, nhng muối trung hoà, hiđro tính axit 11 Bài tập Phát biểu định nghĩa axit, axit nấc nhiều nấc, bazơ, bazơ nấc nhiều nấc, hiđroxit lỡng tính, muối trung hoà, muối axit Lấy thí dụ minh hoạ viết phơng trình điện li chúng Viết phơng trình điện li chất sau : a) axit yÕu : H2S, H2CO3 b) baz¬ yÕu : Mg(OH)2 c) muối : K2CO3, NaClO, NaHS d) hiđroxit lỡng tính : Sn(OH)2 Theo thuyết A-rê-ni-ut, kết luận sau ? A Một hợp chất thành phần phân tử có hiđro axit B Một hợp chất thành phần phân tử có nhóm OH bazơ C Một hợp chất thành phần phân tử có hiđro phân li cation H+ nớc axit D Một hợp chất bazơ không thiết phải có nhóm OH §èi víi dung dÞch axit u CH 3COOH 0,1M, nÕu bỏ qua điện li nớc, đánh giá nồng độ mol ion sau ? + + A [H ] = 0,1M + − B [H ] < [CH3COO ] − C [H ] > [CH3COO ] + D [H ] < 0,1M Đối với dung dịch axit mạnh HNO 0,1M, bỏ qua điện li nớc, đánh giá nồng độ mol ion sau ? A [H ] = 0,1M + C [H ] > [NO3− ] + B [H ] < [NO3− ] D [H ] < 0,1M + Bµi (1 tiÕt) 12 + Sù ®iƯn li cđa níc pH ChÊt chØ thị axitbazơ nồng độ H+ nhỏ Để tránh ghi nồng độ H+ với số mũ âm, ngời ta dùng giá trÞ pH víi quy íc nh sau : − [H+] = 10 pH(**)M [H+] = 10-aM pH = a ThÝ dô : − [H+] = 10 2M + −7 + −10 [H ] = 10 M [H ] = 10 ⇒ pH = : m«i trêng axit ⇒ pH = : m«i trêng trung tÝnh M ⇒ pH = 10 : m«i trêng kiỊm Thang pH thờng dùng từ đến 14 [H+] 10o 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 : 10−14 pH : 10−6 10−7 10−8 10−9 độ axit tăng tăng 10 1010 1011 10−12 M 10−13 11 12 13 trung tÝnh 14 ®é kiềm Giá trị pH có ý nghĩa to lớn thực tế Chẳng hạn, pH máu ngời động vật có giá trị không đổi nghiêm ngặt Thực vật sinh trởng bình thờng giá trị pH dung dịch đất khoảng xác định đặc trng cho loại Tốc độ ăn mòn kim loại nớc tự nhiên phụ thuộc nhiều vào giá trị pH nớc mà kim loại tiếp xúc Chất thị axit bazơ Chất thị axit bazơ chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH dung dịch Thí dụ, màu hai chất thị axit bazơ quỳ phenolphtalein dung dịch khoảng pH khác đợc đa bảng 1.1 Bảng 1.1 Màu quỳ phenolphtalein dung dịch khoảng pH khác Quỳ Phenolphtale pH < pH = − ®á tÝm pH < 8,3 pH > xanh pH ≥ 8,3(*) + (**) Về mặt toán học pH = lg[H ] * 15 in không màu hồng Trộn lẫn số chất thị có khoảng pH đổi màu nhau, ta đợc hỗn hợp chất thị axit bazơ vạn Dùng băng giấy tẩm dung dịch hỗn hợp xác định đợc giá trị gần pH dung dịch Để xác định giá trị tơng đối xác pH dung dịch, ngời ta dùng máy ®o pH Bµi tËp o TÝch sè ion cđa nớc ? Nó 25 C ? Phát biểu định nghĩa môi trờng axit, trung tính kiềm theo nồng độ H+ pH Chất thị axit bazơ ? H·y cho biÕt mµu cđa q vµ phenolphtalein khoảng pH khác Một dung dịch có [OH] = 1,5.10 M Môi trờng dung dịch nµy lµ : A axit B trung tÝnh C kiỊm D không xác định đợc Hãy chọn đáp án Tính nồng độ H+, OH pH dung dịch HCl 0,1M dung dịch NaOH 0,01M o Trong dung dÞch HCl 0,01M ë 25 C tÝch sè ion cđa níc lµ : + − −14 + − −14 A [H ] [OH ] > 10 C [H ] [OH ] = 10 + − B [H ] [OH ] < 10 14 D không xác định đợc Hãy chọn đáp án T liệu Giá trị pH số dịch lỏng thông thờng Mẫu Dịch dµy pH 1–2 Níc chanh 2,4 GiÊm 3,0 Níc nho 3,2 ( 16 *) Trong xút đặc, màu hồng bị mÊt Níc cam 3,5 Níc tiĨu 4,8 − 7,5 Nớc để không khí Nớc bọt Sữa Máu 5,5 6,4 − 6,9 6,5 7,30 − 7,45 7,4 Níc m¾t Bài (2 tiết) Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Hiểu chất, ®iỊu kiƯn x¶y ph¶n øng trao ®ỉi ion dung dịch chất điện li viết đợc phơng trình ion rút gọn phản ứng I Điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Phản ứng tạo thành chất kết tủa Thí nghiệm Đổ dung dịch natri sunfat (Na 2SO4) vào ống nghiệm đựng dung dịch bari clorua (BaCl2) thÊy kÕt tđa tr¾ng cđa BaSO4 xt hiƯn : Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl (1) Gi¶i thích Na2SO4 BaCl2 dễ tan điện li m¹nh níc : Na2SO4 BaCl2 → 2Na → Ba + 2+ 2− + SO4 + 2Cl − 17 Trong số bốn ion đợc điện li có ion Ba 2+ SO4 kết hợp đợc với tạo thành chất kết tủa BaSO (hình 1.2), nên thực chất phản ứng dung dịch : Ba2+ + SO4 BaSO4 (2) Hình 1.2 Phản ứng tạo chất kết tủa BaSO4 Phơng trình (2) đợc gọi phơng trình ion rút gọn phản ứng (1) Phơng trình ion rút gän cho biÕt b¶n chÊt cđa ph¶n øng dung dịch chất điện li Cách chuyển phơng trình dới dạng phân tử thành phơng trình ion rút gọn nh sau : Chuyển tất chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion, chất khí, kết tủa, điện li yếu để nguyên dới dạng phân tử Phơng trình thu đợc gọi phơng trình ion đầy đủ Thí dụ, phản ứng (1) ta cã : 2Na+ − 2− − → + SO4 + Ba2+ + 2Cl BaSO4↓ + 2Na+ + 2Cl − Lợc bỏ ion không tham gia phản ứng ta đợc phơng trình ion rút gọn : Ba2+ + SO4 BaSO4 Từ phơng trình ta thấy rằng, muốn điều chế kết tủa BaSO4, cần trén hai dung dÞch, mét dung dÞch chøa ion 2− Ba2+, dung dịch chứa ion SO4 đợc 18 Phản ứng tạo thành chất điện li yếu a) Phản ứng tạo thành nớc Thí nghiệm Nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein vào cốc đựng dung dịch NaOH 0,1M Dung dịch có màu hồng (hình 1.3) Nhỏ từ từ dung dịch HCl 0,1M vào, vừa nhỏ vừa lắc, làm màu dung dịch Phản ứng nh sau : Hình 1.3 Màu phenolphtalein môi trờng kiỊm HCl + NaOH → NaCl + H2O Gi¶i thích NaOH HCl dễ tan điện li m¹nh níc : − − + NaOH → Na + OH − + HCl + Cl →H Các ion OH dung dịch làm cho phenolphtalein có màu hồng Khi nhỏ dung dịch HCl vào, ion H + HCl phản ứng với ion OH NaOH tạo thành chất điện li yếu H2O Phơng trình ion rút gọn : H+ + OH → H2O Khi mµu cđa dung dịch cốc mất, nghĩa H + phản ứng hết với OH NaOH Phản ứng dung dịch axit hiđroxit bazơ dễ xảy tạo thành chất điện li yếu H 2O Chẳng hạn, hiđroxit bazơ tan nớc, nhng dễ dàng tan axit mạnh Thí dụ : 2+ Mg(OH)2 (r) + 2H+ + 2H2O → Mg b) Phản ứng tạo thành axit yếu Thí nghiệm Đổ dung dịch HCl vào ống nghiệm đựng dung dịch CH3COONa tạo thành axit yếu CH3COOH : 19 HCl + CH3COONa → CH3COOH + NaCl Gi¶i thÝch HCl CH3COONa chất dễ tan điện li m¹nh : + HCl → H CH3COONa − + Cl → Na + + CH3COO − − Trong dung dịch, ion H+ kết hợp với ion CH3COO tạo thành chất điện li yếu CH 3COOH Phơng trình ion rút gọn : H+ + CH3COO CH3COOH Phản ứng tạo thành chất khí Thí nghiệm Đổ dung dịch HCl vào cốc đựng dung dịch Na2CO3 ta thấy có bọt khí tho¸t : 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O Giải thích HCl Na2CO3 dễ tan điện li mạnh : HCl + → H Na2CO3 C¸c ion H+ − + Cl 2− + → 2Na + CO3 2− vµ CO3 dung dịch kết hợp với tạo thành axit yếu H2CO3, axit không bền nên bị phân huỷ CO2 vµ H2O 2− − H+ + CO3 → HCO3 H+ + HCO3− → H2CO3 H2CO3 CO2 + H2O 20 Phơng trình ion rút gọn : 2H+ 2− + CO3 → CO2↑ + H2O Phản ứng muối cacbonat axit dễ xảy ra, vừa tạo thành chất điện li yếu H 2O, vừa tạo chất khí CO tách khỏi môi trờng phản ứng Chẳng hạn, muối cacbonat Ýt tan níc, nhng tan dƠ dµng axit Thí dụ, đá vôi (CaCO3) tan dễ dung dịch HCl (hình 1.4) 2+ CaCO3 (r) + 2H+ + CO2↑ + H2O → Ca H×nh 1.4 Phản ứng tạo thành chất khí CO2 II Kết luận a) Phản ứng xảy dung dịch chất điện li phản ứng ion b) Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất ®iƯn li chØ x¶y cã Ýt nhÊt mét điều kiện sau : Tạo thành chất kết tủa Tạo thành chất điện li yếu Tạo thành chất khí Bài tập Điều kiện để xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li ? Lấy thí dụ minh hoạ 21 Tại phản ứng dung dịch axit hiđroxit bazơ phản ứng muối cacbonat dung dịch axit dễ xảy ? LÊy mét sè thÝ dô chøng minh : chất phản ứng dung dịch chất điện li phản ứng ion Phơng trình ion rút gọn phản ứng cho biết : A Những ion tồn dung dịch B Nồng độ ion dung dịch lín nhÊt C B¶n chÊt cđa ph¶n øng dung dịch chất điện li D Không tồn phân tử dung dịch chất điện li Hãy chọn câu trả lời Viết phơng trình phân tử ion rút gọn phản ứng sau (nếu có) xảy dung dịch : a) Fe2(SO4)3 + NaOH d) MgCl2 + KNO3 b) NH4Cl + AgNO3 c) NaF + HCl e) FeS (r) + HCl g) HClO + KOH Phản ứng dới xảy dung dịch tạo đợc kết tủa Fe(OH)3 (hình 1.5) ? A FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 B Fe2(SO4)3 + KI C FeS + HCl D Fe(NO3)3 + KOH Viết phơng trình hoá học dới dạng phân tử ion rút gọn cho phản ứng sau : a) Tạo thành chất kết tủa b) Tạo thành chất điện li yếu c) Tạo thành chất khí Mỗi trờng hợp lấy ba thí dụ 22 Hình 1.5 Phản ứng tạo chất kết tủa Fe(OH)3 Luyện tập Bài (1 tiết) Axit, bazơ muối Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Củng cố kiến thức axit, bazơ điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Rèn luyện kĩ viết phơng trình ion rút gọn phản ứng I Kiến thức cần nắm vững + Axit chÊt tan níc ph©n li ion H Bazơ chất tan nớc phân li ion OH Hiđroxit lỡng tính chất tan nớc vừa phân li nh axit vừa phân li nh bazơ Muối hợp chất tan nớc phân li hoàn toàn cation kim loại (hoặc cation NH+4 ) anion gốc axit Nếu gốc axit chứa hiđro có tính axit, phân li yếu cation H+ vµ anion gèc axit − −14 + TÝch sè ion cđa níc lµ K H2O = [H ][OH ] = 1,0.10 (ë 25 oC) Nã lµ h»ng sè níc còng nh dung dÞch lo·ng cđa chất khác + Các giá trị [H ] pH đặc trng cho môi trờng : Môi trờng axit : [H+] > 1,0.10 7M pH < − M«i trêng kiỊm : [H+] < 1,0.10 7M pH > Môi trờng trung tÝnh : [H+] = 1,0.10 7M hc pH = 7 Màu quỳ phenolphtalein dung dịch khoảng pH khác (xem bảng 1.1) Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li chØ x¶y cã Ýt nhÊt mét điều kiện sau : 23 a) Tạo thành chất kết tủa b) Tạo thành chất điện li yếu c) Tạo thành chất khí Phơng trình ion rút gọn cho biết chất phản ứng dung dịch chất điện li Trong phơng trình ion rút gọn, ngời ta loại bỏ ion không tham gia phản ứng, chất kết tủa, điện li yếu, chất khí đợc giữ nguyên dới dạng phân tử II Bài tập Viết phơng trình điện li chÊt sau : K 2S, Na2HPO4, NaH2PO4, Pb(OH)2, HClO, HF, HClO4 + − Mét dung dÞch cã [H ] = 0,01M Tính [OH ] pH dung dịch Môi trờng dung dịch axit, trung tính hay kiỊm ? H·y cho biÕt mµu cđa q dung dịch Một dung dịch có pH = Tính nồng độ mol H + OH dung dịch Hãy cho biết màu phenolphtalein dung dịch Viết phơng trình phân tử ion rút gọn phản ứng sau (nÕu cã) : a) Na2CO3 + Ca(NO3)2 e) K2CO3 + NaCl b) FeSO4 + NaOH g) Pb(OH)2(r) + HNO3 c) NaHCO3 + HCl h) Pb(OH)2 (r) + NaOH d) NaHCO3 + NaOH i) CuSO4 + Na2S Ph¶n øng trao đổi ion dung dịch chất điện li xảy : A Các chất phản ứng phải chất dễ tan B Các chất phản ứng phải chất điện li mạnh C Một số ion dung dịch kết hợp đợc với làm giảm nồng độ ion chúng 24 D Các sản phẩm phản ứng không phản ứng với tạo phản ứng nghịch Hãy chọn câu trả lời Kết tủa CdS (hình 1.6a) đợc tạo thành dung dịch cặp chất dới ? A CdCl2 + NaOH B Cd(NO3)2 + H2S C Cd(NO3)2 + HCl D CdCl2 + Na2SO4 Viết phơng trình hoá học phản ứng trao đổi ion để tạo thành kÕt tđa sau : Cr(OH)3 ; Al(OH)3 ; Ni(OH)2 (h×nh 1.6 b, c, d) a) CdS b) Cr(OH)3 c) Al(OH)3 d) Ni(OH)2 Hình 1.6 Phản ứng tạo thành chất kÕt tđa 25 bµi Thùc hµnh Bµi (1 tiết) Tính axit - bazơ Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Củng cố kiến thức axit - bazơ điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Rèn luyện kĩ tiến hành thí nghiệm ống nghiệm với lợng nhỏ hoá chất I Nội dung cách tiến hành Tính axit - bazơ a) Đặt mẩu giấy quỳ tím đĩa thuỷ tinh Nhỏ lên mẩu giấy giọt dung dịch HCl 0,1M Nhận xét màu Giải thích b) Làm tơng tự nh trên, nhng thay dung dịch HCl lần lợt dung dịch sau : CH3COOH 0,1M ; NaOH 0,1M ; NH3 0,1M Giải thích Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li a) Cho khoảng ml dung dịch Na 2CO3 đặc vào ống nghiệm đựng khoảng ml dung dịch CaCl2 đặc Nhận xét màu kết tủa tạo thành b) Hoà tan kết tủa thu đợc ë thÝ nghiƯm a) b»ng dung dÞch HCl lo·ng Quan sát bọt khí tạo thành (để thấy rõ bọt khí thoát ra, nhỏ vào dung dịch giọt nớc xà phòng) c) Một ống nghiệm đựng khoảng ml dung dịch NaOH loãng Nhỏ vào vài giọt dung dịch phenolphtalein Màu xuất ? Nhỏ từ từ dung dịch HCl loãng vào, vừa nhỏ vừa lắc, màu Giải thích 26 Hãy viết phơng trình hoá học phản ứng xảy thí nghiệm dới dạng phân tử dạng ion rút gọn II viết tờng trình 27 Bài đọc thêm Độ điện li số điện li I Độ điện li Để đánh giá mức độ ®iƯn li cđa chÊt ®iƯn lÝ dung dÞch ngêi ta dùng khái niệm độ điện li Độ điện li (anpha) chất điện li tỉ số số phân tử phân li ion (n) tổng số số phân tử hoà tan (no) : = n no Thí dụ, độ điện li CH3COOH dung dịch nồng độ 0,043 mol/l 0,02 hay 2%, nghĩa dung dịch 100 phân tử CH3COOH hoà tan có phân tử phân li ion, lại 98 phân tử không phân li ion : = = 0,02 100 Nh vậy, theo định nghĩa độ điện li chất điện li mạnh có α = 1, chÊt ®iƯn li u cã < α < ChÊt cã α = lµ chÊt không điện li Khi pha loãng dung dịch độ điện li chất điện li tăng Thí dơ, ë 25oC ®é ®iƯn li cđa CH3COOH dung dịch 0,100M 1,32%, dung dịch 0,010M 4,11% II − H»ng sè ®iƯn li ChÊt ®iƯn li u phân li dung dịch trình thuận nghịch, giống nh cân hoá học khác, nên cân điện li có số cân Thí dụ, CH3COOH axit yếu dung dịch có cân b»ng sau : 28 − CH3COOH CH3COO + H+ trạng thái cân bằng, nồng độ CH3COOH nồng độ ion CH3COO , H+ không biến đổi nªn ta cã : [CH3COOH− ][H+ ] = Ka [CH3COOH] [CH3COOH], [CH3COO ] [H+] nồng độ mol/l CH3COOH, CH3COO H+ trạng thái cân Hằng số cân K, trờng hợp đợc gọi số điện li axit Ka Hằng số Ka axit xác định phụ thuộc vào nhiệt độ Ka axit nhỏ, lực axit cµng u ThÝ dơ, ë 25 oC Ka cđa − − CH3COOH lµ 1,75.10 cđa HClO lµ 5.10 VËy lùc axit cđa HClO u h¬n so víi lùc axit cđa CH 3COOH, nghÜa lµ nÕu hai axit có nồng độ mol nồng độ mol H + dung dịch HClO nhỏ Một bazơ yếu có số điện li bazơ Kb ThÝ dô : − AgOH Ag+ + OH Kb = [Ag+ ][OH− ] = 5.10−3 [AgOH] H»ng sè Kb bazơ xác định phụ thuộc vào nhiệt ®é 29 ... khoảng pH khác đợc đa bảng 1.1 Bảng 1.1 Màu quỳ phenolphtalein dung dịch khoảng pH kh¸c Quú Phenolphtale pH < pH = − ®á tÝm pH < 8,3 pH > xanh pH 8,3(*) + (**) Về mặt toán học pH = lg[H ] * 15... [H+] 10o 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 : 10−14 pH : 106 107 108 109 độ axit tăng tăng 10 1010 1 011 1012 M 1013 11 12 13 trung tính 14 độ kiềm Giá trị pH có ý nghĩa to lớn thực tế Chẳng hạn, pH máu ngời... CH3COOH dung dịch 0,100M 1,32%, dung dịch 0,010M 4 ,11% II Hằng số điện li Chất điện li yếu phân li dung dịch trình thuận nghịch, giống nh cân hoá học khác, nên cân điện li có số cân Thí dụ, CH3COOH