Bài tập chương I sự điện li

LÝ THUYẾT CÔNG THỨC Công thức tính số mol. (1) M m n = (2) 4,22 V n 0 = (3) V.Cn M = (4) ( ) t273 273 4,22 PV RT V.P n + == (5) 23 10.02,6 N n = Công thức tính nồng độ. (1) Nồng độ phần trăm. %100 m m %C dd ct = (2) Nồng độ mol/l dd M V n C = (3) Mối quan hệ giữa C và C M M d10 .CC M = Qui tắc đường chéo. Đối với nồng độ %. m 1 ddA C 1 m 2 ddA C 2 C C-C 2 C 1 -C m 1 m 2 C - C 2 C 1 - C = Sự điện li Đối với nồng độ mol ddA CM 1 ddA CM 2 C CM - CM 2 = V 1 V 2 V 1 V 2 CM 1 - CM CM - CM 2 CM 1 - CM BẢNG TÍNH TAN TT Chất Tan Không tan 1 Axit Hầu hết H 2 SiO 3 2 Bazơ NaOH, KOH, Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 Hầu hết 3 Muối clorua − Cl Hầu hết AgCl, PbCl 2 4 Muối sunfat − 2 4 SO Hầu hết BaSO 4 , PbSO 4 , CaSO 4 5 Muối nitrat − 3 NO Tất cả 6 Muối sunfua Muối của kim loại kiềm và amoni Hầu hết 7 Muối sunfit Muối của kim loại kiềm và amoni Hầu hết 8 Muối cacbonat Muối của kim loại kiềm và amoni Hầu hết 9 Muối photphat Muối của kim loại kiềm và amoni Hầu hết 10 Muối của kim loại kiềm và amoni Tất cả SỰ ĐIỆN LY Sự điện li là gì? Sự điện ly là quá trình phân li thành các ion. Chất điện ly là gì? Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li. Axit, bazơ và muối là những chất điện li. http://dangtuanlqd.violet.vn 2 Sự điện li Chất điện li Cation Anion Axit → H + + gốc axit Bazơ → Ion dương kim loại + OH - Muối → Ion dương kim loại + Gốc axit PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LI Độ điện li Độ điện li α của chất điện ly là tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion (n) và tổng số phân tử hoà tan (n 0 ). 0o C C n n ==α Chất điện li mạnh và chất điện li yếu Chất điện li mạnh. Là chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li ra ion. Chất điện li mạnh có α = 1, đó là Các axit mạnh: , HNO 3 , H 2 SO 4 , HCl, HBr, HI, HClO 3 , HClO 4 … Các bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH) 2 … Hầu hết các muối. Trong phương trình điện li dùng mũi tên một chiều. ( ) ( ) −+ −+ −+ −+ −+ −+ +→ +→ +→ +→ +→ +→ 2 4 3 3 42 2 332 2 2 2 442 SO3Al2SOAl CONa2CONa OH2BaOHBa OHNaNaOH SOH2SOH ClHHCl Tổng quát: −+ +→ mn yx yBxABA Với n là số điện tích của A, m là số điện tích của B. Chất điện li yếu Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Chất điện li yếu có 0 < α < 1 http://dangtuanlqd.violet.vn 3 Sự điện li Chất điện ly yếu thường là: Các axit yếu, như: CH 3 COOH, HClO, H 2 S, HF, H 2 SO 3 , H 2 CO 3 … Các bazơ yếu: Bi(OH) 2 , Mg(OH) 2 … Trong phương trình điện li dùng mũi tên hai chiều. Phương trình điện li HNO 2 : 2 HNO  −+ + 2 NOH Phương trình điện li H 2 S: SH 2  −+ + HSH − HS  −+ + 2 SH Sự điện ly của chất điện ly yếu là quá trình thuận nghịch. Cân bằng điện li cũng là cân bằng động Ví dụ: Xét cân bằng: 2 HNO  −+ + 2 NOH Nếu tăng nồng độ H + thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. Khi pha loãng dung dịch, độ điện li của các chất đều tăng. AXIT, BAZƠ VÀ MUỐI 1. Định nghĩa theo thuyết A-rê-ni-ut - Axit là những chất khi tan trong nước phân li ra cation H + - Bazơ là những chất khi tan trong nước cho ra anion OH - . - Hidroxit lưỡng tính là những hidroxit khi tan trong nước có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazơ. 2. Định nghĩa theo thuyết Bron-stêt. a. Axit là những chất nhường proton (H + ) - Nếu M(OH) n là bazơ yếu thì M n+ là axit: +++ 33 4 Fe,Al,NH … - HSO 4 - là axit chứ không phải lưỡng tính. - Các oxit axit: CO 2 , SO 3 , SO 2 … b. Bazơ là những chất nhận proton (H + ) - Nếu H n A là axit yếu thì A n- là một bazơ: −−−−− 3 4 2 3 2 3 22 3 PO,CO,SO,S,CO - Các oxit hay hidroxit bazơ đều là bazơ. Chất lưỡng tính là chất vừa có khả năng cho vừa có khả năng nhận H + . Các hidroxit lưỡng tính: Al(OH) 3 , Zn(OH) 2 Muối axit của axit yếu: HCO 3 - , HS - H 2 PO 3 - … http://dangtuanlqd.violet.vn 4 Sự điện li Một số chất khác như: H 2 O (NH 4 ) 2 CO 3 , ure đều là chất lưỡng tính. Chất trung tính là chất, không có khả năng cho nhận H + Gốc axit của axit mạnh đều là trung tính, Ion kim loại của bazơ mạnh đều là chất trung tính. Hằng số phân li axit và bazơ Hằng số phân ly axit. Ví dụ: CH 3 COOH  CH 3 COO - + H + có [ ][ ] [ ] OHCOCH OCOCHH K 3 - 3 a + = Hằng số phân li bazơ Ví dụ: NH 3 + H 2 O  + 4 NH + OH - có [ ] [ ] [ ] 3 - 4 b NH OHNH K + = Công thức tính gần đúng: Đối với axit yếu: [ ] [ ] C K C H αCKH a a === + + Đối với bazơ yếu: [ ] [ ] C K C OH αCKOH b b === − − Muối Định nghĩa: Muối axit và muối trung hoà: Muối axit là muối mà gốc axit còn hidro có khả năng tách ra H + còn muối trung hoà không có H + như thế. NaHCO 3 là muối axit CH 3 COONa là muối trung hoà. Sự phân li của muối trong nước: Đối với muối bình thường: ( ) −+ +→ 2 4 3 3 42 SO3Fe2SOFe Đối với muối axit: −+ +→ 33 HCONaNaHCO − 3 HCO  −+ + 2 3 COH Đối với muối kép: http://dangtuanlqd.violet.vn 5 Sự điện li −++ ++→ Cl2KNaKCl.NaCl Đối với phức chất: ( ) [ ] ( ) [ ] − + +→ ClNHAgClNHAg 2 3 2 3 ( ) [ ] + 2 3 NHAg  3 NH2Ag + + SỰ PHÂN LY CỦA NƯỚC Nước là chất điện li rất yếu Tích số ion của nước. Ở 25 0 C, [H + ][OH - ]= 1,0.10 -14 Ý nghĩa của tích số ion của nước. Môi trường trung tính: [H + ]= 10 -7 Môi trường axit: [H + ]>10 -7 Môi trường bazơ: [H + ]<10 -7 pH Logarit lgN = x ↔ 10 x = N lg10 x = x lgM.N = lgM + lgN NlgMlg N M lg −= Công thức tính pH [ ] + −= HlgpH Ví dụ: Tính pH của dung dịch HCl 10 -3 M HCl → H + + Cl - [H + ]= 10 -3 M [ ] 310lgpH 3 =−= − [ ] − −= OHlgpOH Trong dung dịch bất kì ở 25 0 C: pH + pOH = 14 Tính pH của dung dịch NaOH 0,01M NaOH → Na + + OH - [OH - ]=10 -2 M [ ] 210lgpOH 2 =−= − http://dangtuanlqd.violet.vn 6 Sự điện li pH = 14 – 2 = 12 CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ Quỳ Đỏ: pH ≤ 6 Tím 6 < pH < 8 Xanh pH ≥ 8 Phenolphtalein Không màu: pH < 8,3 Hồng: pH ≥ 8,3 PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch. Phản ứng tạo thành chất kết tủa. Cho dung dịch AgNO 3 vào dung dịch HCl ↓→+ ++↓→+++ +↓→+ −+ − +−++ AgClClAg NOHAgClClHNOAg HNOAgClHClAgNO 3 _ 3 33 Cho dung dịch BaCl 2 vào dung dịch Na 2 CO 3 ↓→+ ++↓→+++ +↓→+ −+ −+−+−+ 3 2 3 2 3 2 3 2 3322 BaCOCOBa Cl2Na2BaCOCONa2Cl2Ba NaCl2BaCOCONaBaCl Cho dung dịch FeCl 3 vào dung dịch NaOH ( ) ↓→+ ++↓→++ +↓→+ −+ −+++ 3 3 3 _3 33 OHFeOH3Fe Cl3Na3)OH(FeOH3Na3Fe NaCl3Fe(OH)NaOH3FeCl Phản ứng tạo thành chất điện li yếu Cho dung dịch HCl vào dung dịch NaOH OHOHH OHClNaOHNaClH OHNaClOHNaHCl 2 _ 2 2 →+ ++→+++ +→+ + −+−+−+ http://dangtuanlqd.violet.vn 7 Sự điện li Cho dung dịch Na 2 HPO 4 vào dung dịch HCl 43 2 4 43 2 4 4342 POHHPOH2 POHCl2Na2Cl2H2HPONa2 POHNaCl2HCl2HPONa →+ ++→+++ +→+ −+ −+−+−+ Phản ứng tạo thành chất khí. Cho dung dịch Na 2 CO 3 vào dung dịch H 2 SO 4 OHCOH2CO OHCOSONa2SOH2CONa2 OHCOSONaSOHCONa 22 2 3 22 2 4 2 4 2 3 22424232 +↑→+ +↑++→+++ +↑+→+ +− −+−+−+ Phản ứng thuỷ phân của muối Khái niệm sự thuỷ phân của muối: Phản ứng trao đổi giữa muối hoà tan và nước là phản ứng thuỷ phân của muối. Phản ứng thuỷ phân: Ví dụ: Viết phương trình thuỷ phân muối CH 3 COONa. + +→ NaOCOCHONaCOCH - 33 - 3 OCOCH +HOH  − + OHOCOCH _ 3 OH - được giải phóng, nên môi trường có pH > 7. Ví dụ 2. Viết phương trình thuỷ phân Al 2 (SO 4 ) 3 Al 2 (SO 4 ) 3 → −+ + 2 4 3 SO3Al2 Al 3+ + HOH  ( ) + + + HOHAl 2 H + giải phóng nên môi trường có pH < 7. Muối tạo bởi Môi trường pH Axit mạnh Bazơ mạnh Trung tính pH = 7 Axit mạnh Bazơ yếu Axit pH < 7 Axit yếu Bazơ mạnh Kiềm pH > 7 MỘT SỐ DẠNG TOÁN Dạng toán phản ứng trung hoà: Phản ứng giữa dung dịch axit và dung dịch bazơ. Phương trình ion thu gọn: H + + OH - → H 2 O Trung hoà: −+ = OHH nn http://dangtuanlqd.violet.vn 8 . OH - Mu i → Ion dương kim lo i + Gốc axit PHÂN LO I CÁC CHẤT I N LI Độ i n li Độ i n li α của chất i n ly là tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion (n). kim lo i kiềm và amoni Hầu hết 9 Mu i photphat Mu i của kim lo i kiềm và amoni Hầu hết 10 Mu i của kim lo i kiềm và amoni Tất cả SỰ I N LY Sự i n li