Tóm tắt lí thuyết và các dạng bài tập cơ bản của chương 1 Sự điện li môn hóa học lớp 11
HÓA 11 CHƯƠNG 1: SỰ ĐIỆN LI SỰ ĐIỆN LI 1 Sự điện li trình phân li chất nước (hoặc nóng chảy) thành ion 2 Dung dịch dẫn điện dung dịch chúng có hạt mang điện tích chuyển động tự gọi ion 3 Chất điện li tan nước (hoặc nóng chảy) phân li ion • Axit, bazơ, muối chất điện li NaCl Na Na Cl + Na + + cation + Cl - _ Cl anion Chất điện li mạnh chất tan nước, phân tử hòa tan phân li ion, gồm: - Các axit mạnh: HCl, HNO3, H2SO4, HBr, HI, HClO4, HClO3, Các dung dịch bazơ: NaOH, KOH, Ca(OH) 2, Ba(OH)2, Hầu hết muối Phương trình điện li chất điện li mạnh sử dụng mũi tên chiều (→) Chất điện li yếu chất tan nước có số phân tử hồ tan phân li thành ion, phần lại tồn dạng phân tử dung dịch, gồm: Các axit trung bình yếu như: H2S, H2CO3, H3PO4, CH3COOH Các bazơ không tan như: Mg(OH) 2, Fe(OH)2, Fe(OH)3 Phương trình điện li chất điện li yếu sử dụng mũi tên chiều () - Các chất điện li mạnh: Ca(OH) 2, CH3COONa, H2SO4, MgSO 4, HI, NaClO 3, NaHCO3, KNO3, NH4Cl, HNO 3, Na2S, HClO4, HCl, KMnO4, KHSO4, KAl(SO 4)2.12H2O. OH Ca Ca OH Ca(OH)2 OH 2+ Ca 2+ + 2OH - + _ _ OH 2+ Ca _ + OH Cân điện li: Sự phân li chất điện li yếu trình thuận nghịch Khi tốc độ phân li phân tử chất điện li (phản ứng thuận) tốc độ kết hợp ion thành phân tử chất điện li (phản ứng nghịch) cân trình điện li thiết lập CH3COOH + ⇔ CH3COO + H Chất điện li Phương trình điện li + AXIT → CATION H + ANION GỐC AXIT BAZƠ → CATION KIM LOẠI + ANION OH - + MUỐI → CATION KIM LOẠI (hoặc NH ) + ANION GỐC AXIT - Trong dung dịch, tổng ion dương = tổng ion âm - Tổng số gam ion tổng số gam chất tan có dung dịch Ion GIẢI BÀI TẬP TRANG SGK HĨA HỌC 11 Bài 1. Các dung dịch axit HCl, bazơ NaOH muối NaCl dẫn điện được, dung dịch ancol etylic, saccarozơ, glixerol không dẫn điện nguyên nhân gì? Trả lời: Các dung dịch HCl, NaOH, NaCl dẫn điện dung dịch có diện ion Các dung dịch ancol etylic, saccarozơ, glixerol khơng dẫn điện dung dịch khơng có diện ion Bài 2. Sự điện li, chất điện li gì? Những loại chất chất điện li? Thế chất điện li mạnh, chất điện li yếu? Lấy thí dụ viết phương trình điện li chúng Trả lời: • • • • Quá trình phân li chất nước ion gọi điện li Những chất tan nước phân li ion gọi chất điện li Axit, bazơ, muối chất điện li Chất điện li mạnh chất tan nước, phân tử hòa tan phân li ion + Ví dụ: NH4Cl > NH4 + Cl • Chất điện li yếu chất tan nước, phân tử hòa tan phân li phần ion, phần lại tồn dạng phân tử dung dịch + Ví dụ CH3COOH ⇔ CH3COO + H Bài 3. Viết phương trình điện li chất sau: a) Các chất điện li mạnh: Ba(NO3)2 0,10M; HNO3 0,020M; KOH 0,010M Tính nồng độ mol ion dung dịch b) Các chất điện li yếu: HClO, HNO2 Trả lời a) Các chất điện li mạnh phân li hoàn toàn nên phương trình điện li nồng độ ion dung dịch sau: + Ba(NO3)2 → Ba2 + 2NO 0,01M 0,10M 0,20M + HNO3 → H + NO 0,020M 0,020M 0,020M KOH → + K + OH 0,010M 0,010M 0,010M b) Các chất điện li yếu phân li khơng hồn tồn nên phương trình điện li sau: + HClO ⇔ H + ClO + HNO2 ⇔ H + NO Bài 4. Chọn câu trả lời câu sau đây: Dung dịch chất điện li dẫn điện do: A Sự chuyển dịch electron B Sự chuyển dịch cation C Sự chuyển dịch phân tử hòa tan D Sự chuyển dịch cation anion Trả lời: Chọn D Dung dịch chất điện li dẫn điện chuyển dịch cation anion Bài 5. Chất sau không dẫn điện được? A KCl rắn, khan B CaCl2 nóng chảy C NaOH nóng chảy D HBr hịa tan nước Trả lời: Chọn A KCl rắn tồn dạng tinh thể ion Mạng tinh thể KCl tương tự mạng tinh thể NaCl (hình 3.1 SGK lớp 10) Tinh thể ion bền vững lực hút + tĩnh điện ion ngược dấu tinh thể ion lớn Các ion K và Cl chỉ dao động đầu nút mạng tinh thể (không chuyển dịch tự do) vậy, KCl rắn, khan khơng dẫn điện AXIT – BAZƠ – MUỐI I Axit Định nghĩa Theo thuyết A-rê-ni-ut, axit chất tan nước phân li cation H+ Ví dụ: HCl → H+ + Cl+ CH3COOH ⇔ H + CH3COO Các dung dịch axit có số tính chất chung, tính chất cation H+ dung dịch Axit nhiều nấc Axit nhiều nấc, phân li nấc ion H+ Thông thường nấc sau yếu nấc trước Ví dụ: + - H3PO4 → H + H2PO4 + 2- H2PO4 - → H + HPO4 2+ 3HPO4 → H + PO4 + Phân tử H3PO4 phân li ba nấc ion H , H3PO4 là axit ba nấc H H PO4 3- H + + H PO4 H H + II Bazo Định nghĩa Theo thuyết A-rê-ni-ut, bazơ chất tan nước phân li anion OH− Ví dụ: + − NaOH → Na + OH Các dung dịch bazơ có số tính chất chung, tính chất anion OH− dung dịch Bazơ nhiều nấc Bazơ nhiều nấc phân lí nấc ion OH− Ví dụ: Ba(OH) là bazơ hai nấc, phân li hai nấc ion OH− Ba(OH) → Ba(OH)+ + OH + 2+ - Ba(OH) → Ba + OH Hidroxit lưỡng tính Hiđroxit lưỡng tính hiđroxit tan nước vừa phân li axit vừa phân li bazơ Ví dụ Al(OH) là hiđroxit lưỡng tính Sự phân li theo kiểu bazơ: Al(OH) → Al 3+ + 3OH - Sự phân li theo kiểu axit: Al(OH)3 = H2O.HAlO2 → H+ + AlO2 + H2O Các hiđroxit lưỡng tính thường gặp Zn(OH)2,, Pb(OH)2, Sr(OH)2, Cr(OH)3 Chúng tan nước lực axit (khả phân li ion), lực bazơ yếu Phản ứng tạo thành chất kết tủa Thí nghiệm: Na SO + BaCl Hiện tượng: Xuất kết tủa trắng Giải thích: Do Na SO và BaCl phản ứng tạo BaSO kết tủa màu trắng 4 Phương trình phản ứng: Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl (1) 2Na + 22+ + + SO4 + Ba + 2Cl → BaSO4↓ + 2Na + 2Cl Nhận xét: Nhận thấy Na 2SO4 và BaCl2 đều chất điện li mạnh nên phân li tạo thành ion dung dịch Trong kết hợp ion 2+ 2Ba và SO4 tạo kết tủa trắng BaSO4 Trong số bốn ion phân li có ion kết hợp với tạo thành chất kết tủa BaSO 4 (hình trên), nên thực chất phản ứng dung dịch là: Ba 2+ 2 + SO4 → BaSO4 ↓ (2) Phương trình (2) gọi phương trình ion rút gọn phản ứng (1) Phương trình ion rút gọn cho biết chất phản ứng dung dịch chất điện li Phản ứng tạo thành chất điện li yếu a) Phản ứng tạo thành nước Phản ứng sau: HCl + NaOH → NaCl + H O Giải thích: NaOH HCl dễ tan phân li mạnh nước: + NaOH → Na + OH + - HCl → H + Cl Các ion OH−trong dung dịch làm cho phenolphtalein chuyển sang màu hồng Khi cho dung dịch HCl vào, ion H+ HCl phản ứng với ion OH− NaOH tạo thành chất điện li yếu H O Phương trình ion rút gọn: + H + OH → H O − Khi màu dung dịch cốc mất, lúc ion H+ HCl phản ứng hết với ion OH của NaOH Phản ứng dung dịch axit hiđroxit có tính bazơ dễ xảy tạo thành chất điện li yếu H O Mg(OH) ít 2 tan nước, dễ dàng tan dung dịch axit mạnh: + 2+ Mg(OH) + 2H → Mg + 2H O 2 Phản ứng tạo thành chất điện li yếu b) Phản ứng tạo thành chất điện li yếu Thí nghiệm: Nhỏ dung dịch HCl vào ống nghiệm đựng dung dịch CH 3COONa , axit yếu CH3COOH tạo thành: HCl + CH3COONa → CH3COOH + NaCl Giải thích: HCl CH3COONa chất dễ tan phân li mạnh: + HCl → H + Cl + CH3COONa → Na + CH3COOTrong dung dịch, ion H+ kết hợp với ion CH 3COO tạo thành chất điện li yếu CH 3COOH (mùi giấm) Phương trình ion rút gọn: + H + CH3COO- → CH3COOH Chất điện li yếu: nước, axit yếu, CH 3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3, H2CO3 ; bazơ yếu, Bi(OH)3, Cr(OH)2 Phản ứng tạo thành chất khí Thí nghiệm: HCl + Na2CO3 → NaCl + CO2 + H2O (H2CO3 CO2 + H2O) Phương trình ion rút gọn: + 22H + CO → CO2 ↑ + H O Phản ứng muối cacbonat dung dịch axit dễ xảy vừa tạo thành chất điện li yếu H O, vừa tạo chất khí CO tách khỏi mơi trường phản ứng Chẳng hạn, muối cacbonat tan 2 nước tan dễ dàng dung dịch axit Đá vôi (CaCO ) tan dễ dung dịch HCl: Phương trình ion thu gọn + 2+ CaCO + 2H → Ca + CO + H O 2 KẾT LUẬN Phản ứng xảy dung dịch chất điện li phản ứng ion Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li xảy ion kết hợp với tạo thành chất sau: chất kết tủa chất điện li yếu chất khí DẠNG 1: Chất điện li Viết phương trình điện li - Các chất điện li mạnh: Ca(OH)2, CH3COONa, H2SO4, MgSO4, HI, NaClO3, NaHCO3, KNO3, NH4Cl, HNO3, Na2S, HClO4, HCl, KMnO4, KHSO4, KAl(SO4)2.12H2O. - Các chất điện li yếu: CH3COOH, HClO, H2S, H2SO3, HNO2, H3PO4, H3PO3, HF TLTK: https://www.kienguru.vn/blog/cac-dang-bai-tap-hoa-11-chuong-su-dien-li - Dựa vào định luật bảo tồn điện tích: Tổng điện tích dương tổng điện tích âm a) K2CrO4 b) Fe(NO3)3 c) Mg(MnO4)2 d) Al2(SO4)3 e) Na2S f) Ba(OH)2 g) NH4Cl h) CH3COONa Muối - Lí thuyết: Axit làm cho quỳ tím hố đỏ, bazơ làm cho quỳ tím hố xanh Riêng với muối, cịn tuỳ vào cấu tạo mà cho muôi trường khác Tạo bới axit mạnh, bazơ mạnh (NaCl, K2SO4, ) - Quỳ tím hóa đỏ: NH4Cl, FeCl3, Al2(SO4)3 - Quỳ tím hóa xanh: CH3COONa, K2CO3, Na2S, Na2CO3, - Quỳ tím hóa khơng đổi màu: Ba(NO 3)2 NaCl NaCl: Muối Muối = kim loại + gốc axit HCl Cl- : Gốc axi NaOH Na+ : Kim loại Tạo bới axit mạnh, bazơ yếu (AlCl3, FeSO4, ) Tạo bới axit yếu, bazơ mạnh (Na2CO3, K2SO3, ) Tạo bới axit yếu, bazơ yếu Môi trường Trung tính Axit (đỏ) Bazơ(xanh) Cịn tuỳ vào gốc cụ thể DẠNG 2: Tính nồng độ ion dung dịch CM= n/V -> nNa+ =0,01 (mol) -> nNa+ =0,01.2=0,02 (mol), nSO42- =0,01(mol) CM= n/V nH2SO4= 0,19 (mol) nH2SO4 = a) DẠNG 3: Xác định muối từ ion cho sẵn dung dịch Có dung dịch, dung dịch chứa loại cation loại anion Các loại ion dung dịch gồm: Ba – NO3 Đó dung dịch gì? Giải: Từ ion kết hợp để tạo dung dịch muối tan Ion tạo muối tan xét trước Xét từ cation, Pb Ba 2+ 3 chỉ kết hợp với NO mới tạo muối tan => Pb(NO3)2 2+ 22 tạo kết tủa với CO và SO4 nên muối tan BaCl2 Mg 2+ 2 tạo kết tủa với CO3 nên muối tan MgSO4, lại Na2CO3 2+ 2+ 2+ + 2– – 2– , Mg , Pb , Na , SO4 , Cl , CO3 , DẠNG 4: Viết PT ion DẠNG 5: Định luật bảo tịan điện tích DẠNG 5: Định luật bảo tịan điện tích DẠNG 5: Nhận biết Kiểm tra tiết CHƯƠNG Thời gian làm bài: 45 phút ... → H + Cl -3 -3 10 M 10 M + => [H ] = [HCl] = 10 -3 M -1 1 =>[OH ] = = 10 M + + -7 => [H ] > [OH ] hay [H ] >10 M b) Trong môi trường bazơ + -5 Ví dụ: Tính [H ] [OH ] dung dịch NaOH 10 M + NaOH... HClO, H2S, H2SO3, HNO2, H3PO4, H3PO3, HF TLTK: https://www.kienguru.vn/blog/cac-dang-bai-tap-hoa -1 1 -chuong-su-dien-li - Dựa vào định luật bảo tồn điện tích: Tổng điện tích dương tổng điện tích âm... -5 -5 10 M 10 M -5 => [OH ] = [NaOH] = 10 M + -9 => [H ] = = 10 M + =>[OH ] > [H ] +] * Vậy [H là đại lượng đánh giá độ axít, dộ bazơ dung dịch + -7 Mơi trường trung tính: [H ] = 10 M -7