Hóa Đại cương B CHƯƠNG 13 CÂN BẰNG ACID – BASE CÂN BẰNG THỦY PHÂN 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ Hóa Đại cương B Hằng số cân bằng điện li của nước 2H O H O+ + OH2 K = [H O+][OH-] = 10-14 ở 250C Đơn giản có thể viết: K = [H+][OH-] Gần đúng có thể dùng K = 10-14 mà không cần để ý đến nhiệt độ, cũng các chất tan khác có mặt nước 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ Hóa Đại cương B Chỉ số acid, pH pH = - lg[H+] (Tương tự ta sẽ có pOH = - lg[OH-], • • • • pK = - lgK) Dung dịch trung tính: [H+] = [OH-] = 10-7 pH = Dung dịch acid: [H+] > [OH-] [H+] > 10-7 pH < Dung dịch base: [H+] < [OH-] [H+] < 10-7 pH > Ở nồng độ [H+] cao, pH = - lga H+ pH + pOH = 14 (Thang đo pH chỉ có giá trị từ – 14 các giá trị ngoài vùng này không có ý nghĩa vì a 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ H+ khác xa [H+] ) Hóa Đại cương B Chỉ số acid, pH 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ Hóa Đại cương B pH các dung dịch acid và base • 3.1 Dung dịch acid yếu HA H+ + A- • Hằng sớ điện li của acid ́u [ H ][ A ] = + Ka [ HA] − Lúc cân bằng: [H+] = Cα = lg[H+] = ½( lgK + lgC) a Ka C = K a C C pH = ½ (pKa – lgC) 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ Hóa Đại cương B pH các dung dịch acid và base • 3.2 Dung dịch base yếu MOH M+ + OH- • Hằng sớ điện li của base ́u [ M ][OH ] = + Kb − [ MOH ] Lúc cân bằng: [OH-] = Cα = Kb C = lg[OH-] = ½( lgKb + lgC) C K b C pOH = ½ (pKb – lgC) pH = 14 - ½ (pKb – lgC) 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ Hóa Đại cương B Cân bằng thủy phân của muối Phản ứng thủy phân của muối là phản ứng trao đổi giữa các ion của muối và các ion của nước 4.1 Muối của acid mạnh và base mạnh • Ví dụ: NaCl + H O NaOH li, kết tủa hoặc bay • Ḿi của acid mạnh và base mạnh có pH =7 10/26/20 + HCl , phản ứng không xảy vì không tạo được chất ít điện Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ Hóa Đại cương B Cân bằng thủy phân của muối 4.2 Ḿi của acid mạnh và base ́u • • Ví dụ: NH Cl + H2O NH4OH + H+ + Cl- , dung dịch có tính acid • Hằng số cân bằng (gọi là hằng số thủy phân) Tổng quát: M+ + H O MOH + H+ [ H + ][ MOH ] K = [M + ] [ H + ][ MOH ] [ H + ][OH ][ MOH ] K n K = = = + + [M ] [ M ][OH ] Kb 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ Hóa Đại cương B 4.2 Muối của acid mạnh và base ́u • Đợ thủy phân h • h = số phân tử muối thủy phân/ tổng số phân tử ḿi • h có tính chất tương tự độ điện li α M+ Bđ: C Cb: C(1-h) + H O MOH Ch 10/26/20 + H+ Ch Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ Hóa Đại cương B 4.2 Muối của acid mạnh và base yếu [Ch ][Ch ] Ch 2 K = = ≈ Ch C (1 − h ) − h h= + K C [ H ] = Ch = K tpC = Kn C Kb pH = / 2( pK n + pK b − log C ) 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ 10 Hóa Đại cương B 4.2 Muối của acid yếu và base mạnh • Ví dụ: Na CO + H2O H CO + Na+ + OH-, dung dịch có tinh base 3 • Tổng quát: A- + H O AH + OH- [OH − ][ AH ] K = [ A− ] − + [OH ][ AH ] [ H ][OH ][ AH ] K n K = = = − + − [A ] [ H ][ A ] Ka 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ 11 Hóa Đại cương B 4.2 Muối của acid yếu và base mạnh • Tương tự trường hợp muối của acid mạnh và base yếu, trường hợp này: pOH = / 2( pK n + pK a − log C ) pH = / 2( pK n − pK b + log C ) 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ 12 Hóa Đại cương B 4.3 Muối của acid yếu và base yếu MA + H O MOH + AH – Nếu acid yếu (pKa > pKb), dung dịch muối có tính base – Nếu base yếu (pKb > pKa), dung dịch muối có tính acid – Nếu acid và base yếu (pKa = pKb) dung dịch muối sẽ trung tính Ví dụ CH3COONH4 pH = / 2( pK n + pK a − pK b ) 10/26/20 Lê Thanh Hưng - Bộ môn CN Vô Cơ 13