CÂN BẰNG ACID, BASE (hóa học)

Khái niệm acid, base a Thuyết cổ điển Arrhenius b Thuyết proton Bronsted c Thuyết electron Lewis Thuyết cổ điển Arrhenius Acid Arrhenius: chất điện ly cho ion H3O+ nước HCl(aq) +H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq) HNO3(aq)+H2O(l) H3O+(aq) + NO3-(aq) Base Arrhenius: chất điện ly cho ion OH- nước NH3(aq) + H2O (l) NH4+(aq) + OH-(aq) Thuyết proton Bronsted Acid Bronsted : cho proton H+ HA  H+ + ABase Bronsted : nhận proton H+ B + H+  BH+ Các cặp acid–base liên hợp: HA/A- ,BH+/B HA + B  A- + BH+ Phản ứng acid base pư trao đổi proton(H+) acid 1cặp acid- base liên hợp với base cặp acid-base liên hợp khác Phản ứng cặp acid base liên hợp Cặp liên hợp  Acid        +      Base                  Base       +       Acid Cặp liên hợp Reaction 1        HF         +    H2O                     F–         +       H3O+ Reaction 2    HCOOH    +   CN–                  HCOO–     +       HCN Reaction 3        NH4+      +  CO32–                   NH3       +    HCO3– Reaction 4     H2PO4–     +  OH–                    HPO42–    +      H2O Reaction 5      H2SO4     +  N2H5+                   HSO4–    +    N2H62+ Reaction 6      HPO42–    + SO32–                    PO43–     +    HSO3– Dự đoán acid, base Bronsted Acid Bronsted – chất phải chứa H+ Phân tử trung hoà : HCl, HNO3, HF… Cation có chứa H+ : NH4+ Anion có chứa H : HSO4- , H2PO4- … Cation kim loại nước : Fe2+(aq) ; Al3+(aq) Cation cấu hình khí trơ có q2/ r lớn  tính acid mạnh Cation có điện tích bán kính tương đương, cấu hình: 18e – (18e +2e) – (18e> >8e )  tính acid mạnh cấu hình 8e 3+ Al(H2O)6 Al(H2O)63++H2O (l) Al3+(aq) bị thuỷ phân 2+ Al(OH)(H2O)5 + H+ 2+ Al(OH)(H2O)5 + H3O+ Base Bronsted - chất có dư mật độ điện tích âm Anion: Cl-, NO3-, SO42-, PO43-… Phân tử cộng hố trị phân cực : NH3 Chất lưỡng tính- chất vừa có khả cho H+ vừa có khả nhận H+ Các hợp chất có chứa H thường chất lưỡng tính HCl + H2PO4-  Cl- + H3PO4 H2PO4- + HCO3-  HPO42- + H2CO3 pK a (H PO ) 7,21 pK a (H CO ) 10,33 Sự điện ly acid base nước HA + H2O  A- + H3O+ Acid : Ka  H O  A    Base : B + H2O    HA  BH  OH    Kb   B  Ka lớn tính acid mạnh BH+ + OHKb lớn tính base mạnh Sự điện ly acid base kết pư trao đổi proton acid base với dung môi NH3(aq) + H2O (l) base acid NH4+(aq) + OH-(aq) acid base Muối pH CH3COONH4 Cation Anion (Axit) (Base) NH4+ K≈K CH3COO- AlCl3 Al3+ 7 >7 CN- NH4+ F- 7  Sự điện ly: MA → M+ (axy) + A- (base mạnh H2O)  Sự thủy phân: A- + H2O Cm(1-h) Kt  Hằng số thủy phân: C h C h K     HA OH HA    H OH   K  A   H  A   Độ   Cm:h   HAthủy   OH  phân Kt  A     Tính pH: m h C m m   Cm h   C m h C m 1  h   h  OH  C ⇌ HA + OHm     Kt Kn h  Cm K a Cm Kn K n Cm  K a Cm Ka K  H   OH    n  1 pH   pK n  pK a  lg Cm  7   pK a  lg Cm  >7 2 KnKa Cm n a Muối tạo thành từ acid mạnh base yếu (Kb) pH pKa + 1) : mắt thấy màu dạng baz [HIn] 1/10 < [In-] < 10 (pKa -1 < pH < pKa +1) : mắt thấy màu trung gian hai dạng Chuẩn độ acid baz Chất thị pH: Phenolphtalein Ví dụ 1: Khơng màu Hồng Đỏ 9,610 pH Ví dụ 2: Metyl da cam Vàng Da cam Đỏ 4,4 pH Chuẩn độ acid baz Vài chất thị Chỉ thị Màu Môi trường acid Môi trường base Khoảng pH đổi màu Thymol xanh Đỏ Vàng 1,2 – 2,8 Bromophenol Vàng Xanh tím 3,0 – 4,6 xanh Da cam Vàng 3,1 – 4,1 Metyl da cam Đỏ Vàng 4,2 – 6,3 Metyl đỏ Vàng Đỏ 4,8 – 6,4 Clorophenol xanh Vàng Đỏ 7,2 – 8,8 Cresol đỏ Không màu Hồng tím Phenol phtalein 8,3 – 10,0 Cho dd NaOH 0,10N vào buret tới vạch chuẩn (mức 0) Dùng Dùng phép phép chuẩn chuẩn độ độ acid acid base base để để xác xác định định nồng nồng độ độ acid acid VNaOH.CNaOH(N) = VHCl.CHCl(N) Cho 10,00 ml dd axit HCl chưa biết nồng độ + 100ml nước cất + giọt phenolphatalein  vào bình tam giác (erlen) Chuẩn độ dd HCl dd NaOH ddNaOH 0,10N Dd HCl CHCl ? Nhỏ từ từ dd NaOH từ burét xuống bình tam giác lắc dd bình dung dịch bình bắt đầu chuyển sang màu hồng nhạt (bền 30 giây) đọc thể tích ddNaOH dùng buret V=24,6 ml  tính nồng độ dd HCl theo đl đương lượng CHCl = 0,25N 24,6 ... cặp acid? ?base liên hợp: HA/A- ,BH+/B HA + B  A- + BH+ Phản ứng acid base pư trao đổi proton(H+) acid 1cặp acid- base liên hợp với base cặp acid -base liên hợp khác Phản ứng cặp acid base liên... pKb = pKd Acid mạnh (Ka↑) base liên hợp base yếu(Kb↓) Acid yếu (Ka↓) base liên hợp base mạnh (Kb↑) HẰNG SỐ ĐIỆN LY CỦA CÁC BASE YẾU HẰNG SỐ ĐIỆN LY CỦA CÁC ACID YẾU VÀ BASE LIÊN HỢP 250C Thuyết... Sự điện ly acid base kết pư trao đổi proton acid base với dung môi NH3(aq) + H2O (l) base acid NH4+(aq) + OH-(aq) acid base  Đối với cặp acid – base liên hợp: HA + H2O  A + H3O - K a ( HA) +