Giáo án chuẩn chương 1 sự điện li

CHƯƠNG I: SỰ ĐIỆN LI BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM I CHẤT ĐIỆN LI - Chất điện li là những chấy dẫn được điện tan nước hoặc nóng chảy (do phân li thành các ion trái dấu) - Chất điện li bao gồm: axit, bazơ, muối II PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LI Chất điện li mạnh Là những chất phân li hoàn toàn tan nước hoặc nóng chảy Chất điện li mạnh bao gồm: a Axit mạnh Các axit mạnh baao gồm: HX (trừ HF), HNO3, H2SO4, HClO3, HClO4 b Bazơ tan Các bazơ tan: KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 c Muối tan hoàn toàn nước - Các muối có các gốc sau đều tan hoàn toàn nước: K+, Na+, NH4+, NO3HCO3-, HSO3-, HS-, H2PO4- - Các muối phức (kép) đều tan VD: [Cu(NH3)4]SO4, [Ag(NH3)2]Cl Chất điện li yếu Là chất chỉ phân li một phần tan nước hoặc nóng chảy Chất điện li yếu bao gồm: a Nước (H2O) Là chất điện li vô cùng yếu, coi không điện li nên nước cất (nước nguyên chất) không dẫn điện b Axit yếu Các axit yếu bao gồm: - HF, HClO, HClO2, HNO2, H2S, H2SO3, H2CO3, H3PO3, H3PO4 - Các axit hữu (CxHyCOOH) VD: CH3COOH (giấm) c Bazơ không tan và dung dịch NH3 d Muối ít tan nước VD: Ag2SO4, PbSO4,… III PHƯƠNG TRÌNH ĐIỆN LI - Axit phân li H+ và gốc axit - Bazơ phân li OH- và gốc kim loại - Muối phân li gốc axit và gớc kim loại • Chú ý: + Chất điện li mạnh sử dụng mũi tên chiều → + Chất điện li yếu sử dụng mũi tên chiều VD: HCl → H+ + Cl- HNO2 € H+ + NO2- KOH → OH- + K+ Ca(OH)2 → 2OH- + Ca2+ AlCl3 → Al3+ + ClFe2(SO4)3 → 2Fe3+ + 3SO42- CH3COOH € H+ + CH3COO- IV NỒNG ĐỘ ION - Kí hiệu: [ ] € [ ]= • Công thức: n V (mol/lít) (M) VD1: Hòa tan 32 gam Fe2(SO4)3 vào 1200 ml H2O, thu được dung dịch X Tính [ ] của các ion dung dịch X • VD2: Hòa tan 8,96 lít (ở đktc) khí HCl vào 400 ml H2O, thu được dung dịch Y Tính [ ] của các ion dung dịch Y • VD3: Hòa tan 11,2 lít (ở đktc) khí HCl vào 500 ml dung dịch CaCl 1,2M, thu được dung dịch Z Tính [Cl- ] dung dịch Z • VD4: Trộn 200 ml dung dịch KOH 1,2M với 600 ml dung dịch Ca(OH) 0,8M thu được dung dịch A Tính [OH- ] dung dịch A • V ĐỘ ĐIỆN LI α VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH ĐỘ ĐIỆN LI α Để nghiên cứu khả phân li của chất điện li yếu người ta đưa khái niệm độ điện li α α= n C Lượng điện li = = n C0 Lượng ban đầu Trong đó: n, n0: số mol hay số phân tử C, C0: nồng độ mol/lít Độ điện li α phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ Càng pha lỗng dung dịch đợ điện li α càng tăng • VD1: Hòa tan 100 phân tử CH 3COOH vào nước, chỉ có phân tử CH 3COOH phân li • VD2: Tính [H+] có dung dịch HClO 0,5M (α = 2%) • VD3: Tính [H+] có dung dịch CH3COOH 0,2M (α = 1%) • VD4: Tính [H+] có dung dịch X gồm H2SO4 0,04M và CH3COOH 2M (α = 1%) ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH Trong dung dịch, tổng số mol điện tích dương tổng số mol điện tích âm • VD1: Dung dịch X gồm các ion: Al 3+ (x mol), Cl- (y mol), Cu2+ (z mol), SO42(t mol) → Theo định luật bảo toàn điện tích: 3x + 2z = y + 2t • VD2: Dung dịch A gồm: 0,12 mol Mg 2+, 0,1 mol Al3+, 0,3 mol NO3- và x mol SO42- Cô cạn dung dịch A thu được m gam ḿi khan Tìm giá trị của m • VD3: Dung dịch B gờm: 0,15 mol Fe 3+, x mol NO3-, 0,18 mol SO42- và y mol Mg2+ Cô cạn dung dịch B thu được 46,8 gam ḿi khan Tìm giá trị của x và y • VD4: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,12 mol FeS và a mol Cu2S vào dung dịch HNO3 đặc (đủ) sau phản ứng thu được dung dịch A chỉ chứa ḿi sunfat và khí NO2 Tìm giá trị của a • VD5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm a mol FeS2 và 0,14 mol Cu2S vào dung dịch HNO3 đặc (đủ) sau phản ứng thu được dung dịch A chỉ chứa muối sunfat và V lit khí NO2 Tìm giá trị của a và V ? BÀI 2: AXIT – BAZƠ – LƯỠNG TÍNH I ĐỊNH NGHĨA − Axit là chất tan nước phân li ion H+ − Bazơ là chất tan nước phân li ion OH- VD: HCl → H+ + Cl- KOH → OH- + K+ − Lưỡng tính là chất vừa phân li theo kiểu axit, vừa phân li theo kiểu bazơ − Các bazơ lưỡng tính: Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Be(OH)2, Cu(OH)2 • VD1: Zn(OH)2 Zn(OH)2 Zn(OH)2 € € € H2ZnO2 2OH- + Zn2+ (kiểu bazơ) 2H+ + ZnO22- (kiểu axit) (zincat) → Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O (natri zincat) • VD2: Al(OH)3 € H+ + AlO2- + H2O (aluminat) → 2Al(OH)3 + Ca(OH)2 → Ca(AlO2)2 + 4H2O (canxi aluminat) • VD3: Cho 100 ml dung dịch NaOH 2,6M vào 100 ml dung dịch AlCl 0,8M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu được m gam kết tủa Tìm giá trị của m II BÀI TẬP Bài Hoàn chỉnh các phản ứng sau: Zn(OH)2 + KOH → Zn(OH)2 + Ca(OH)2 → Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Pb(OH)2 + NaOH → Al(OH)3 + KOH → Cr(OH)3 + KOH → Bài Cho 200 ml dung dịch Al(NO3)3 0,5M tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch KOH 1,6M, sau phản ứng thu được a gam kết tủa và dung dịch X Tìm giá trị của a và nờng độ mol/lít của dung dịch X Bài Cho 100 ml dung dịch AlCl3 1,2M tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch Ca(OH)2 1M, sau phản ứng thu được a gam kết tủa và dung dịch Y Tìm giá trị của a và nờng đợ mol/lít của dung dịch Y Bài Cho 150 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M tác dụng hoàn toàn với 400 ml dung dịch Ba(OH)2 2,3M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa Tìm giá trị của m BÀI 3: pH CỦA DUNG DỊCH AXIT – BAZƠ I TÍCH SỐ ION CỦA NƯỚC PT điện li nước: H2O H+ + OH- Tích số [H+].[OH-] gọi là tích số ion của nước Trong dung dịch [H+].[OH-] = 10-14 Chú ý: Nước là chất điện li vô cùng yếu nên các bài tập tính toán bỏ qua điện li cua nước II PH CỦA DUNG DỊCH + Để nghiên cứu khả mạnh yếu của axit bazo người ta đưa khái niệm pH + pH được định nghĩa theo công thức sau: pH = - lg[H+] Nếu [H+] = 10-a pH = a + Thang pH thường dùng có giá trị từ đến 14 + Dung dịch axit có pH < 7, bazo pH > 7, trung tính pH = Cách tính pH của dung dịch axit: Tính [H+] rồi suy pH Vd1: Tính pH các dung dịch sau : a Dung dịch HCl 0,1M b Dung dịch H2SO4 0,0005M c Hỗn hợp dung dịch HNO3 0,05M và H2SO4 0,025M d Dung dịch CH3COOH 0,2M ( α = 0,5% ) e Dung dịch HClO 0,4M ( Ka = 0,25.10-6 ) ( Học sách nâng cao ) Vd2: Trộn 100 ml dung dịch HCl 0,12M với 100 ml dung dịch H 2SO4 0,04M Tính pH của dung dịch X thu được VD3 Cho 100 ml dung dịch HNO3 0,12M vào 100 ml dung dịch KOH 0,1M thu được dung dịch Y Tính pH của dung dịch Y Cách tính pH của dung dịch bazo : Tính [OH -] suy pOH = -lg[OH -] suy pH = 14 - pOH Vd1: Tính pH của các dung dịch sau : a Dung dịch NaOH 0,1M b Dung dịch Ca(OH)2 0,000005M c Hỗn hợp dung dịch X gồm NaOH 0,06M và Ca(OH)2 0,02M d Dung dịch NH3 0,1M ( α = 1% ) e Dung dịch NH3 0,5M ( Kb = 2.10-6 ) Vd2: Cho 100 ml dung dịch Ca(OH) 0,6M vào 100 ml dung dịch HCl 1M Tính pH của dung dịch Y thu được sau phản ứng BÀI 4: PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN SỰ THỦY PHÂN CỦA MUỐI I PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN Điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch a Tạo kết tủa Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ Ag+ + Cl- → AgCl b Tạo chất khí HCO3- + H+ → CO2 ↑ + H2O NaHCO3 + HCl → CO2 ↑ + H2O + NaCl c Tạo axit yếu H + + F- → HF   NaF + HCl → HF + NaCl CH 3COO- + H + → CH 3COOH  CH 3COONa + HCl → CH 3COOH + NaCl H PO4 - + H + → H3 PO   NaH PO + HNO3 → H 3PO + NaNO3 d Tạo nước HCO3- + OH - → H 2O + CO3 2-  NaHCO + NaOH → Na CO + H O 3  HSO3- + OH - → H O + SO32  KHSO3 + NaOH → H 2O + K 2SO3 + Na 2SO3 Cách viết phương trình ion thu gọn - Bước 1: Hoàn thành phương trình phân tử và cân - Bước 2: Viết phân li chất điện li mạnh - Bước 3: Lược bỏ các phần tử giống ở cả vế ta được phương trình ion thu gọn VD1: VD2: VD3: VD4:  2HCl + Ca ( OH ) → CaCl2 + 2H O  + 2+ 2+  2H + 2Cl + Ca + 2OH → Ca + 2Cl + 2H 2O  H + + OH - → H O  HClO + KOH → KClO + H 2O  + + HClO + K + OH → K + ClO + H O HClO + OH - → H O + ClO2  H 2SO + Cu ( OH ) → CuSO + 2H 2O  + 22+ 22H + SO + Cu ( OH ) → Cu + SO + 2H 2O 2H + + Cu ( OH ) → Cu 2+ + 2H O   Na CO3 + 2HCl → NaCl+ CO ↑ + H 2O  + 2+ + 2Na + CO3 + 2H + 2Cl → 2Na + 2Cl + CO ↑ + H 2O CO 2- + 2H + → CO ↑ + H O 2  VD5: VD6: VD7: VD8: CaCO3 + 2HCl → CaCl + CO + H O  + 2+ − CaCO3 + 2H + 2Cl → Ca + 2Cl + CO + H 2O  + 2+ CaCO3 + 2H → Ca + CO + H 2O  Al ( OH ) + KOH → KAlO + 2H 2O   Al ( OH ) + OH → AlO + 2H 2O  2Al ( OH ) + Ca(OH) → Ca(AlO ) + 4H O   Al ( OH ) + OH → AlO + 2H O  NH 4Cl + NaOH → NH + H 2O + NaCl  +  NH + OH → NH + H 2O II SỰ THỦY PHÂN CỦA MUỐI • Tổng kết: Muối tạo Thủy phân Axit mạnh + bazơ Không mạnh Axit mạnh + bazơ Có yếu Axit ́u + bazơ Có mạnh • Mơi trường Trung tính pH =7 Axit 7 Ví dụ NaCl, KNO3, CuCl2, FeSO4, NaF, K2CO3 VD1: KCl có mơi trường trung tính KCl → K+ + ClCác ion K+ và Cl- không phan li H+ hay OH- • VD2: dung dịch CuCl2 có mơi trường axit Trong dung dịch: CuCl2 → Cu+2 + 2Cl2+ Cu + 2H2O € Cu(OH)2 + 2H+ Ion Cu2+ tác dụng với H2O giải phóng ion H+ nên dung dịch có tính axit • VD3: dung dịch Na2CO3 có mơi trường bazơ Trong dung dịch: Na2CO3 → 2Na+ + CO32CO 23 + 2H2O € H2CO3 + 2OH- Ion CO32-+ tác dụng với H2O giải phóng ion OH- nên dung dịch có tính bazơ 10 ... 0,25 .10 -6 ) ( Học sách nâng cao ) Vd2: Trộn 10 0 ml dung dịch HCl 0 ,12 M với 10 0 ml dung dịch H 2SO4 0,04M Tính pH của dung dịch X thu được VD3 Cho 10 0 ml dung dịch HNO3 0 ,12 M vào 10 0... ĐỢ ĐIỆN LI α VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH ĐỘ ĐIỆN LI α Để nghiên cứu khả phân li của chất điện li yếu người ta đưa khái niệm độ điện li α α= n C Lượng điện li = = n... III PHƯƠNG TRÌNH ĐIỆN LI - Axit phân li H+ và gốc axit - Bazơ phân li OH- và gốc kim loại - Muối phân li gớc axit và gớc kim loại • Chú ý: + Chất điện li mạnh sử dụng mũi