Chơng Sự điện li A-rê-ni-ut (S.Arrhenius) Một loại máy đo pH đợc dùng phòng thí nghiệm Khi axit, bazơ muối hoà tan nớc xảy tợng hệ trình hoà tan ? Phản ứng xảy dung dịch nớc có đặc điểm ? điện li Bài (1 tiết) Bài 27 Biết khái niệm điện li chất điện li Hiểu nguyên nhân tính dẫn điện dung dịch chất điện li chế trình điện li (1 tiết) I Hiện tợng điện li Thí nghiệm Dùng dụng cụ nh hình 1.1 để chứng minh tính dẫn điện dung dịch Hình 1.1 Bộ dụng cụ chứng minh tính dẫn điện dung dịch a) Lấy nớc cất vào cốc, nhúng cặp điện cực than chì vào nớc, nối dụng cụ với nguồn điện, bóng đèn không sáng Vậy nớc cất không dẫn điện b) Thay cốc nớc cất cốc đựng dung dịch NaCl, bóng đèn sáng lên (hình 1.1.a) Dung dịch NaCl dẫn điện Làm lại thí nghiệm với dung dịch CH3COOH (hình 1.1.b), dung dịch HCl, dung dịch NaOH dung dịch axit, bazơ, muối khác ta thấy dung dịch chúng dẫn điện c) Làm thí nghiệm tơng tự với dung dịch đờng (hình 1.1c), dung dịch ancol etylic, dung dịch glixerol, NaCl rắn khan, NaOH rắn khan, ta thấy bóng đèn không sáng Chúng không dẫn điện Nguyên nhân tính dẫn điện dung dịch axit, bazơ muối nớc Ngay từ năm 1887, A-rê-ni-ut (S Arrhenius, 1859 1927, ngời Thuỵ Điển đợc giải Nobel hoá học năm 1903) tính dẫn điện dung dịch axit, bazơ muối dung dịch chúng có tiểu phân mang điện tích chuyển động tự đợc gọi ion Nh axit, bazơ muối hoà tan nớc phân li ion, nên dung dịch chúng dẫn điện Ngời ta gọi trình phân li chất nớc ion điện li Những chất tan nớc phân li ion đợc gọi chất điện li.(*) Vậy axit, bazơ muối chất điện li II Cơ chế trình điện li Cấu tạo phân tử H2O Phân tử H2O có cấu tạo nh hình 1.2a Liên kết O H liên kết cộng hoá trị phân cực, cặp electron dùng chung lệch phía oxi, nên oxi có d điện tích âm, hiđro có d điện tích dơng Vì vậy, phân tử H2O phân tử phân cực * (*) Nhiều chất nóng chảy phân li ion, nên trạng thái nóng chảy chúng dẫn điện đợc Trong số tài liệu, ngời ta đề cập đến chất điện li loại này, thí dụ Al 2O3 Hình 1.2 a) Cấu tạo phân tử nớc ; b) Mô hình đặc phân tử nớc Quá trình điện li NaCl nớc NaCl hợp chất ion, nghĩa gồm cation Na + anion Cl liên kết với lực tĩnh điện Khi cho NaCl tinh thể vào nớc, ion Na+ Cl bề mặt tinh thể hút chúng phân tử H 2O (cation hút đầu âm anion hút đầu dơng) Quá trình tơng tác phân tử nớc phân cực ion muối kết hợp với chuyển động hỗn loạn không ngừng phân tử nớc làm cho ion Na + Cl muối tách dần khỏi tinh thể hoà tan nớc (hình 1.3) Từ sơ đồ ta thấy điện li NaCl nớc đợc biểu diễn phơng trình điện li nh sau : NaCl (dd) Na+ (dd) + Cl (dd) Tuy nhiên, để đơn gi¶n ngêi ta thêng viÕt : − NaCl → Na+ + Cl Hình 1.3 Sơ đồ trình điện li ion cđa tinh thĨ NaCl níc Quá trình điện li HCl nớc Phân tử hiđro clorua (HCl) phân tử phân cực tơng tự phân tử nớc Cực dơng phía hiđro, cực ©m ë phÝa clo Khi tan níc, c¸c ph©n tử HCl hút chúng cực ngợc dấu phân tử nớc Do tơng tác phân tử nớc phân tử HCl, kết hợp với chuyển động không ngừng phân tử nớc dẫn đến điện li phân tử HCl ion H + Cl (hình 1.4) Hình 1.4 Sơ đồ trình điện li ion phân tử HCl nớc Phơng trình điện li HCl níc nh sau : − HCl → H+ + Cl Trong phân tử ancol etylic, đờng, glixerol, có phân cực nhng yếu, nên dới tác dụng phân tử nớc chúng phân li thành ion đợc, chúng chất không điện li Bài tập Sự điện li, chất điện li ? Những loại chất chất điện li ? LÊy mét sè thÝ dơ vỊ chÊt ®iƯn li chất không điện li Tại dung dịch axit, bazơ muối dẫn điện đợc ? Cơ chế trình điện li chất điện li hợp chất ion hợp chất cộng hoá trị phân cực nh ? Trong số chất sau, chất chất điện li ? H2S, SO2, Cl2, H2SO3, CH4, NaHCO3, Ca(OH)2, HF, C6H6, NaClO Trờng hợp sau không dẫn điện đợc ? a KCl r¾n, khan b Níc biĨn c Níc sông, hồ, ao d Dung dịch KCl nớc Chất dới không điện li ion hoµ tan níc ? A MgCl2, B HClO3, C C6H12O6 (glucozơ), D Ba(OH)2, Dung dịch sau không dẫn điện đợc ? A HCl C6H6 (benzen) B CH3COONa níc B Ca(OH)2 níc D NaHSO4 nớc Phân loại chất điện li Bài (1 tiết) Bài 27 (1 tiết) Hiểu độ điện li cân điện li Hiểu chất điện li mạnh, chất điện li yếu I Độ điện li Thí nghiệm Dùng dụng cụ nh hình 1.1 Đổ vào cốc lợng dung dịch HCl 0,1M Nhúng cặp điện cực vào đó, nối dụng cụ với nguồn điện, bóng đèn sáng rõ Làm lại thí nghiệm, nhng thay dung dịch HCl dung dịch CH3COOH 0,1M, bóng đèn sáng yếu Hai thí nghiệm chứng tỏ : nồng độ ion dung dịch HCl lớn nồng độ ion dung dịch CH3COOH, nghĩa số phân tử HCl phân li ion nhiều so víi sè ph©n tư CH3COOH ph©n li ion Độ điện li Để mức độ phân li ion chất điện li, ngời ta dùng khái niệm ®é ®iƯn li §é ®iƯn li α (anpha) cđa chất điện li tỉ số số phân tử phân li ion (n) tổng số số phân tử hoà tan (no) = n no Độ điện li chất điện li khác nằm khoảng < α ≤ Khi mét chÊt cã α = 0, trình điện li không xảy ra, chất không điện li Độ điện li thờng đợc biểu diễn dới dạng phần trăm Thí dụ, dung dịch CH3COOH 0,043M, 100 phân tử hoà tan có phân tử phân li ion, độ điện li lµ : α= = 0,02 100 hay 2% II Chất điện li mạnh chất điện li yếu Chất điện li mạnh Chất điện li mạnh chất tan nớc(*), phân tử hoà tan phân li ion Vậy chất điện li mạnh có = Đó axit mạnh, nh HCl, HNO3, HClO4, H2SO4, ; bazơ mạnh, nh NaOH, KOH, Ba(OH)2 hầu hết muối Trong phơng trình điện li chất điện li mạnh, ngời ta dùng mũi tên chiều trình ®iƯn li ThÝ dơ : Na2CO3 → 2Na+ + CO32− Vì điện li Na2CO3 hoàn toàn, nên ta dễ dàng tính đợc nồng độ ion dung dịch biết nồng độ Na 2CO3 Thí dụ, dung dịch Na2CO3 0,1M, nồng độ ion Na+ 0,2M * (*) Tất chất nhiều tan nớc Thí dụ, 25 oC độ hoà tan cđa BaSO4 lµ 1,0.10 −5 mol/l, cđa AgCl lµ 1,2.10 −5 mol/l, cđa CaCO lµ 6,9.10 −5 mol/l, cđa Fe(OH) lµ 5,8.10 −6 mol/l vµ nång độ ion CO32 0,1M, mol phân tử Na2CO3 phân li hai mol ion Na+ mét mol ion CO3 ChÊt ®iƯn li u Chất điện li yếu chất tan nớc có phần số phân tử hoà tan phân li ion, phần lại tồn d ới dạng phân tử dung dịch Vậy độ điện li chất điện li yếu nằm khoảng < < Những chất điện li yếu c¸c axit yÕu, nh CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3, H2CO3 ; bazơ yếu, nh Bi(OH)3, Mg(OH)2 v.v Trong phơng trình điện li chất điện li yếu, ngời ta dùng hai mũi tên ngợc chiều thay cho mũi tên trờng hợp chất ®iƯn li m¹nh ThÝ dơ : − CH3COOH € H+ + CH3COO a) Cân điện li Sự phân li chất điện li yếu trình thuận nghịch, tốc độ phân li tốc độ kết hợp ion tạo lại phân tử nhau, cân trình điện li đợc thiết lập Cân điện li cân động Giống nh cân hoá học khác, cân điện li có số cân K tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân Lơ Sa-tơ-li-ê b) ảnh hëng cđa sù pha lo·ng ®Õn ®é ®iƯn li Khi pha loãng dung dịch, độ điện li chất điện li tăng Thí dụ, 25oC độ điện li CH3COOH dung dịch 0,100M 1,32%, dung dịch 0,043M 2% dung dịch 0,010M 4,11% 10 Có thể giải thích tợng nh sau Khi pha loãng dung dịch, ion dơng âm chất điện li cách xa hơn, có điều kiện va chạm vào để tạo lại phân tử, pha loãng không cản trở đến phân li phân tử Bài tập Độ điện li ? Thế chất điện li mạnh, chất điện li u ? LÊy mét sè thÝ dơ chÊt ®iƯn li mạnh, chất điện li yếu viết phơng trình điện li chúng Cân sau tồn dung dịch : CH3COOH H+ + CH3COO Độ điện li CH3COOH biến đổi nh ? a Khi nhỏ vào vài giọt dung dịch HCl b Khi pha loãng dung dịch c Khi nhỏ vào vài giọt dung dịch NaOH Hãy chọn câu trả lời ®óng ChÊt ®iƯn li m¹nh cã ®é ®iƯn li : a α > c α < b α = D < α < H·y chọn đáp án Chất điện li yếu có ®é ®iÖn li : A α = C < α < B α = D α < Hãy chọn đáp án Có hai chất điện li AB CD, A C có số oxi hoá +I, chúng chất tan đợc nớc Một chất điện li mạnh chất điện li yếu Bằng phơng pháp thực nghiệm phân biệt đợc chúng ? Mô tả phơng pháp 11 Tính nồng độ mol cation anion dung dịch sau : a) Na3PO4 0,1M b) HNO3 0,02M c) KOH 0,01M a) Chøng minh r»ng ®é ®iƯn li α cã thĨ tÝnh b»ng c«ng thøc sau : * = C Co Trong có Co nồng độ mol chất hoà tan, C nồng độ mol chất hoà tan phân li ion b) Tính nồng độ mol CH 3COOH, CH3COO H+ dung dịch CH3COOH 0,043M trình điện li trạng thái cân bằng, biết độ điện li CH3COOH 2% 12 Khi nồng độ OH giảm, theo nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê, cân (1) chuyển dịch theo chiều nghịch men bị mòn, tạo điều kiện cho sâu phát triển Biện pháp tốt phòng sâu ăn thức ăn chua, đờng, đánh sau ăn Ngời ta thờng trộn vào thuốc đánh NaF hay SnF2, ion F tạo điều kiện cho phản ứng sau xảy : 5Ca2+ + PO43− + F− → Ca5(PO4)3F Hỵp chÊt Ca5(PO4)3 F men thay phần Ca5(PO4)3OH nớc ta, số ngời có thói quen ăn trầu tốt cho việc tạo men theo phản ứng (1), trầu có vôi Ca(OH) 2, chứa Ca cho cân (1) chuyển dịch theo chiều thn 2+ − vµ OH lµm 25 Lun tËp Axit, bazơ muối Bài (1 tiết) Bài 27 (1 tiết) Củng cố kiến thức axit, bazơ muối Rèn luyện kĩ tính pH dung dịch axit nấc bazơ nấc I kiến thức cần nắm vững Axit chất tan níc ph©n li cation H+ (theo thuyết A-rê-ni-ut) axit chất nhờng proton H+ (theo thuyết Bron-stêt) Bazơ chất tan nớc phân li anion OH (theo thuyết A-rê-ni-ut) bazơ chÊt nhËn proton H+ (theo thut Bron-stªt) ChÊt lìng tÝnh lµ chÊt võa cã thĨ thĨ hiƯn tÝnh axit, vừa thể tính bazơ Muối hợp chất tan nớc, phân li hoàn toàn cation kim loại (hoặc cation NH+4 ) anion gốc axit Nếu gốc axit chứa hiđro có tính axit, phân li yếu cation H+ anion gèc axit H»ng sè ph©n li axit Ka số phân li bazơ K b đại lợng đặc trng cho lực axit lực bazơ axit yếu bazơ yếu nớc Tích sè ion cđa níc lµ K H2O = [H+] [OH−] = 1,0.10−14(ë 25oC) Nã lµ h»ng sè níc còng nh dung dịch loãng chất khác Giá trị [H+] pH đặc trng cho m«i trêng : M«i trêng axit 26 : [H+] > 1,0.10−7M hay pH < M«i trêng kiỊm : [H+] < 1,0.10−7M hay pH > M«i trêng trung tÝnh : [H+] = 1,0.10−7M hay pH = 7 Mµu quỳ phenolphtalein dung dịch khoảng pH khác (xem bảng 1.1) : II Bài tập Viết biểu thức số phân li axit K a số phân li bazơ Kb axit bazơ sau : HClO, OCl , HNO2, NO2 Đối với dung dịch axit u HNO 0,1M, nÕu bá qua sù ®iƯn li nớc, đánh giá sau ? A pH > B pH = − C [H +] > [ NO2 ] D − ] [H+] < [ NO2 Đối với dung dịch axit mạnh HNO 0,1M, nÕu bá qua sù ®iƯn li cđa nớc, đánh giá sau ? A pH < B pH > −] C [H +] = [ NO3 D −] [H+] > [ NO3 Khi pha loãng dung dịch axit yếu độ điện li tăng ý kiến sau ? A Hằng số phân li axit Ka tăng B Hằng số phân li axit Ka giảm C Hằng số phân li axit Ka không đổi D Không xác định đợc a) Hoà tan hoàn toàn 2,4g Mg 100 ml dung dÞch HCl 3M TÝnh pH dung dịch thu đợc b) Tính pH dung dịch thu đợc sau trộn 40 ml dung dÞch HCl 0, 5M víi 60 ml dung dÞch NaOH 0,5M 27 Viết phơng trình điện li chÊt sau níc : MgSO4, HClO3, H2S, Pb(OH)2, LiOH, Mg(OH)2 Ion dới axit theo thuyết Bron-stªt ? A SO24− C NO3− B Zn2+ D SO32 Theo thuyết Bron-stêt ion dới bazơ ? A Cu2+ B Fe3+ C ZnO2 D Ag+ Ion sau lỡng tính theo thuyết Bron-stêt ? A Fe2+ B Al3+ C HS− D Cl 10 TÝnh nång ®é mol cđa ion H+ dung dÞch HNO2 0,1M, biÕt số phân li axit HNO2 Ka = 4.104 Bµi (2 tiÕt) Bµi 27 (1 tiÕt) Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Hiểu chất, điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Viết đợc phơng trình ion rút gọn phản ứng dung dịch chất điện li I điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Phản ứng tạo thành chất kết tủa Thí nghiệm Đổ dung dịch natri sunfat (Na2SO4) vào ống nghiệm đựng dung dịch bari clorua (BaCl 2) thấy kết tủa trắng BaSO4 xuÊt hiÖn : Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 (1) Giải thích Na2SO4 BaCl2 dễ tan điện li mạnh nớc : 28 Na2SO4 → 2Na+ + SO4 BaCl2 − → Ba2+ + 2Cl Trong số bốn ion đợc điện li có ion Ba2+ SO4 kết hợp đợc với tạo thành chất kết tủa BaSO4 (hình 1.5), nên thực chất phản ứng dung dịch : 2− Ba2+ + SO4 → BaSO4 ↓ (2) Ph¬ng trình (2) đợc gọi phơng trình ion rút gọn phản ứng (1) Phơng trình ion rút gọn cho biết chất phản ứng dung dịch chất điện li Cách chuyển phơng trình phản ứng dới dạng phân tử thành phơng trình ion rút gọn nh sau : Chuyển tất chất vừa dễ tan vừa điện li mạnh thành ion, chất Phản ứng tạo khí, kết tủa, điện li yếu để nguyên Hình 1.5.chất dạng phân tử Phơng trình thu đợc kết tủa BaSO4 phơng trình ion đầy đủ Thí dụ, ®èi víi ph¶n øng (1) ta cã : 2− − − 2Na+ + SO4 + Ba2+ + 2Cl → BaSO4 + 2Na+ + 2Cl Lợc bỏ ion không tham gia phản ứng, ta đợc phơng trình ion rót gän : 2− Ba2+ + SO4 → BaSO4 ↓ Từ phơng trình ta thấy rằng, muốn điều chế BaSO cần trộn hai dung dịch, dung dịch chứa ion Ba 2+ dung dịch chứa ion SO4 đợc Phản ứng tạo thành chất điện li yếu a) Phản ứng tạo thành nớc Thí nghiệm Chuẩn bị cốc đựng 25 ml dung dịch NaOH 0,1M Nhỏ vào 29 vài giọt dung dịch phenolphtalein Dung dịch có màu hồng (hình 1.6) Rót từ từ dung dịch HCl 0,1M vào cốc, vừa rót vừa khuấy màu Phản ứng nh sau : HCl + NaOH → NaCl + H2O Gi¶i thích NaOH HCl dễ tan điện li m¹nh níc : − NaOH → Na+ + OH + Hình 1.6 Màu phenolphtalein môi trờng kiềm − HCl → H + Cl − C¸c ion OH dung dịch NaOH làm cho phenolphtalein có màu hồng Khi nhỏ dung dịch HCl vào dung dịch NaOH, có ion H+ HCl phản ứng với ion OH NaOH tạo thành chất điện li yếu H2O Phơng trình ion rút gọn : H+ − + OH → H2O Khi mµu cđa dung dịch cốc mất, nghĩa H + ph¶n − øng hÕt víi OH cđa NaOH Ph¶n øng dung dịch axit dung dịch hiđroxit bazơ dễ xảy tạo thành chất điện li yếu H2O Chẳng hạn, hiđroxit bazơ tan nớc, nhng dễ dàng tan axit mạnh ThÝ dô : Mg(OH)2 (r) + 2H+ → Mg2+ + 2H2O b) Phản ứng tạo thành axit yếu Thí nghiệm Đổ dung dịch HCl vào cốc đựng dung dịch CH3COONa tạo thành axit yếu CH3COOH HCl + CH3COONa CH3COOH + NaCl Giải thích HCl CH3COONa chất dễ tan điện li mạnh : HCl → H+ + Cl − CH3COONa → Na++ CH3COO 30 Trong dung dịch, ion H+ kết hợp với ion CH3COO tạo thành chất điện li yếu CH3COOH Phơng trình ion rút gọn : CH3COO + H+ CH3COOH Phản ứng tạo thành chất khí Thí nghiệm Đổ dung dịch HCl vào cốc dung dịch Na 2CO3 ta thấy có bọt khí thoát : 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2↑ + H2O Giải thích HCl Na2CO3 dễ tan ®iƯn li m¹nh : HCl → H+ + Cl− Na2CO3 2Na+ + CO32 Các ion H+ CO32 dung dịch kết hợp với tạo thành axit yếu H2CO3 Axit không bền bị phân huỷ CO vµ H2O : H+ + HCO3− → HCO3− H+ + HCO3− → H2CO3 H2CO3 → CO2↑ + H2O Phơng trình ion rút gọn : 2H+ + CO32 CO2 + H2O Phản ứng muối cacbonat axit dễ xảy ra, vừa tạo thành chất điện li yếu H2O, vừa tạo chất khí CO tách khỏi môi trờng phản ứng Chẳng hạn, c¸c mi cacbonat Ýt tan níc, nhng dƠ tan axit Thí dụ, đá vôi (CaCO3) dễ tan dung dịch HCl (hình 1.7) : CaCO3 (r) + 2HCl → CO2 ↑ + H2O + H×nh 1.7 Phản ứng tạo thành chất khí CO2 CaCl2 Phơng trình ion rót gän : CaCO3(r) + 2H+ → Ca2+ + CO2↑ + H2O 31 KÕt luËn : a) Ph¶n øng xảy dung dịch chất điện li phản ứng ion b) Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li xảy có điều kiện sau : Tạo thành chất kết tủa Tạo thành chất khí Tạo thành chất điện li yếu II Phản ứng thuỷ phân muối Khái niệm thuỷ phân muối Nớc nguyên chất có pH = 7, nhng nhiỊu mi hoµ tan níc làm cho pH biến đổi, điều chứng tỏ rằng, muối hoà tan tác dụng với ion nớc làm cho nồng độ H+ nớc biến đổi Phản ứng trao đổi ion muối hoà tan nớc phản ứng thuỷ phân muối Đại đa số phản ứng thuỷ phân làm biến đổi pH nớc Phản ứng thuỷ phân muối Thí dụ Khi xác định pH dung dịch CH3COONa nớc, ta thấy pH > Điều đợc giải thích nh sau : CH3COONa hoà tan nớc phân li ion theo phơng trình CH3COONa Na+ + − − CH3COO Anion CH3COO ph¶n øng víi H2O tạo chất điện li yếu CH3COOH Phơng trình ion rót gän : − − CH3COO + HOH € CH3COOH + OH (*) Các anion OH đợc giải phóng, nên môi trờng có pH > Sản phẩm phản ứng axit (CH 3COOH) bazơ (OH), có phản ứng ngợc lại Cation Na+ muối CH3COONa cation bazơ mạnh (NaOH), nên không phản ứng với nớc ( *) Theo thuyết Bron-stêt, phản ứng axit bazơ, anion CH3COO bazơ, cation Fe 3+ 3+ Fe(H2O)6 + H2O € Fe(H2O)5OH2+ + H3O+ 32 lµ axit níc : ThÝ dơ pH dung dịch Fe(NO3)3 nhỏ 7, cation Fe3+ đợc tạo phân li Fe(NO3)3 tác dụng với H2O tạo thành chất điện li yếu lµ Fe(OH)2+ : Fe3+ + HOH € Fe(OH) 2+ + H+ (*) Nồng độ H+ tăng lên phản ứng, nên dung dịch có pH < Phản ứng thuận nghịch Fe(OH)2+ bazơ, H+ axit, gốc axit mạnh (HNO ), nên có phản ứng ngợc lại Ion NO3 nên không phản øng víi níc ThÝ dơ Khi hoµ tan Fe(CH 3COO)3 nớc, hai ion Fe 3+ CH3COO bị thuỷ phân Môi trờng axit hay kiềm phụ thuộc vào độ thuỷ phân hai ion ThÝ dơ Nh÷ng mi axit nh NaHCO3, KH2PO4, K2HPO4 hoà tan nớc phân li c¸c anion HCO3 , H2PO4 ,HPO2 C¸c ion lỡng tính Chúng phản ứng với H 2O, môi trờng dung dịch tuỳ thuộc vào b¶n chÊt cđa anion KÕt ln : a) Mi trung hoà tạo cation bazơ mạnh gốc axit u, tan níc gèc axit u bÞ thủ phân, môi trờng dung dịch kiềm (pH > 7) ThÝ dô, CH3COONa ; K2S ; Na2CO3 b) Muèi trung hoà tạo cation bazơ yếu gốc axit mạnh, tan nớc, cation bazơ yếu bị thuỷ phân làm cho dung dịch có tính axit (pH < 7) ThÝ dô, Fe(NO3)3, NH4Cl, ZnBr2 c) Muèi trung hoà tạo cation bazơ mạnh gốc axit mạnh, tan nớc không bị thuỷ phân, môi trờng dung dịch trung tính (pH = 7) Thí dụ NaCl, KNO3, KI Bài tập Điều kiện để xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li ? Lấy thí dụ minh hoạ Viết phơng trình ion rút gọn phản ứng sau (nếu có) xảy dung dÞch : a Fe2(SO4)3 + NaOH b KNO3 + NaCl c NaHSO3 + NaOH d Na2HPO4 + HCl 33 e Cu(OH)2 (r) + HCl g FeS (r) + HCl h Cu(OH)2(r) + NaOH i Sn(OH)2(r) + H2SO4 Hãy điều chế kết tủa CuS ba phản ứng trao đổi ion khác xảy dung dịch Từ rút chất phản ứng dung dịch Dung dịch chất sau môi trờng axit ? A NaF B Al(NO3)3 C KI D K2S Phơng trình ion rút gọn phản ứng cho biết : A Những ion tồn dung dịch B Nồng độ ion dung dịch lớn C Bản chất phản ứng dung dịch chất điện li D Không tồn phân tử dung dịch chất điện li Hãy chọn câu trả lời a Dùng phản ứng hoá học để loại bỏ loại cation khỏi dung dịch chứa NaNO Ca(NO 3)2 b Dùng phản ứng hoá học để loại bỏ loại anion khỏi dung dịch chứa KBr KNO3 Một loại bệnh đau dày lợng axit HCl cao Để giảm bớt lợng axit, ngời ta thờng uống NaHCO3 Giải thích phơng trình phản ứng xảy dới dạng ion rút gọn Khi nhúng cặp điện cực vào cốc ®ùng dung dÞch H 2SO4 bé dơng nh hình 1.1 nối dụng cụ với nguồn điện, thấy bóng đèn sáng rõ Tuy nhiên, sau thêm vào cốc lợng dung dịch Ba(OH)2, bóng đèn sáng yếu Nếu cho d dung dịch Ba(OH)2 vào, bóng đèn lại sáng rõ Giải thích Tính nồng độ H+ (mol/l) dung dịch sau : a CH3COONa 0,1M (Kb cđa CH3COO− lµ 5,71.10−10) ; b NH4Cl 0,1M (Ka NH4+ 5,56.1010) 10 Dung dịch chất dới môi trờng kiềm ? A AgNO3 B NaClO3 C K2CO3 D SnCl2 11 Dung dịch chất dới môi trờng axit ? A NaNO3 B KClO4 C Na2PbO2 D NH4Cl 12 Viết phơng trình hoá học dới dạng phân tử ion rút gọn phản ứng trao đổi ion dung dịch tạo thành tõng kÕt tđa sau (h×nh 1.8) : a CuS 34 b CdS c As2S3 d SnS2 e Sb2S3 a) CuS i) FeS g MnS b) CdS c) As 2S3 h ZnS d) SnS i FeS e) Sb2S3 g) MnS h) ZnS Hình 1.8 35 Bài (1 tiết) Bài 27 (1 tiết) Luyện tập Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Củng cố kiến thức điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Rèn luyện kĩ viết phơng trình ion rút gọn phản ứng I Kiến thức cần nắm vững Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li xảy có điều kiện sau : a Tạo thành chất kết tủa b Tạo thành chất điện li yếu c Tạo thành chất khí Phản ứng thuỷ phân muối phản ứng trao đổi ion muối hoà tan nớc Chỉ muối chứa gốc axit yếu (và) cation bazơ yếu bị thuỷ phân Phơng trình ion rút gọn cho biết chất phản ứng dung dịch chất điện li Trong phơng trình ion rút gọn phản ứng, ngời ta lợc bỏ ion không tham gia phản ứng, chất kết tủa, điện li yếu, chất khí đợc giữ nguyên dới dạng phân tử II Bài tập Viết phơng trình ion rút gọn phản ứng sau (nếu có) xảy dung dÞch : a MgSO4 + NaNO3 b Pb(NO3)2 + H2S c Pb(OH)2 + NaOH d Na2SO3 + H2O e Cu(NO3)2 + H2O Ca(OH)2 h Na2SO3 + HCl 36 g Ca(HCO 2)2 + i Ca(HCO3)2 + HCl Ph¶n ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li xảy : A Các chất phản ứng phải chất dễ tan B Một số ion dung dịch kết hợp đợc với làm giảm nồng độ chúng C Các sản phẩm không phản ứng đợc với tạo phản ứng nghịch D Các chất phản ứng phải chất điện li mạnh Hãy chọn câu trả lời Rau khô đợc bảo quản khí SO2 thờng chứa l2 Để xác định có mặt ion îng nhá hîp chÊt cã gèc SO3 SO3 hoa quả, học sinh ngâm đậu níc Sau mét thêi gian läc lÊy dung dÞch cho tác dụng với dung dịch H2O2 (chất oxi hoá), sau cho tác dụng tiếp với dung dịch BaCl2 Viết phơng trình ion rút gọn thể trình xảy Những hoá chất sau thờng đợc dùng công việc nội trợ : muối ¨n ; giÊm ; bét në NH4HCO3 ; phÌn chua K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O ; muèi iot (NaCl + KI) H·y dïng c¸c phản ứng hoá học để phân biệt chúng Viết phơng trình ion rút gọn phản ứng Hoà tan hoàn toàn 0,1022g muối kim loại hoá trị hai MCO3 20ml dung dịch HCl 0,08M Để trung hoà lợng HCl d cần 5,64ml dung dịch NaOH 0,1M Tìm xem M kim loại Môi trờng dung dịch chất dới có pH = ? A CaCl2 B NaAlO2 C CuSO4 D KBr Dung dịch chất sau có pH < ? A KI B KNO3 C FeSO4 D NaNO2 Dung dịch chất câu có pH > ? Viết phơng trình hoá học dới dạng phân tử ion rút gọn phản ứng trao đổi ion dung dịch để tạo thành kÕt tđa sau (h×nh 1.9) : a Cr(OH)3 b Al(OH)3 c Ni(OH)2 37 10 TÝnh nång ®é mol cđa H + OH dung dịch NaNO2 1,0M, biết số phân li bazơ NO2 Kb = 2,5.10 11 a) Cr(OH)3 b) Al(OH)3 c) Ni(OH)3 H×nh 1.9 Thực hành Bài Tính axit - bazơ Phản ứng trao đổi (1 tiết)ion dung dịch chất điện li Bài 27 I Mục(1tiêu tiết) Củng cố kiến thức axit bazơ điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Rèn luyện kĩ tiến hành thí nghiệm ống nghiệm với lợng nhỏ hoá chất II nội dung thí nghiệm cách tiến hành Thí nghiệm : Tính axit bazơ a) Đặt mẩu giấy pH đĩa thuỷ tinh Nhỏ lên mẩu giấy giọt dung dịch HCl 0,1M So sánh màu mẩu giấy với mẫu chuẩn để biết giá trị pH 38 b) Làm tơng tự nh trên, nhng thay dung dịch HCl lần lợt dung dịch sau : NH4Cl, CH3COONa, NaOH có nồng độ 0,1 mol/l Giải thích Thí nghiệm : Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li a) Cho khoảng ml dung dịch Na 2CO3 đặc vào ống nghiệm đựng khoảng ml dung dịch CaCl đặc Nhận xét màu kết tủa tạo thành b) Hoà tan kết tủa thu đợc thí nghiệm a dung dịch HCl loãng Quan sát bọt khí tạo thành (đế thấy rõ bọt khí thoát ra, nhỏ vào dung dịch giọt nớc xà phòng) c) Lấy vào ống nghiệm khoảng ml dung dịch NaOH loãng Nhỏ vào vài giọt dung dịch phenolphtalein Nhận xét màu dung dịch Nhỏ từ từ dung dịch HCl loãng vào, vừa nhỏ vừa lắc, màu Giải thích d) Điều chế kết tủa Cu(OH)2 dung dịch CuSO4 NaOH Hoà tan kết tủa dung dịch NaOH đặc Quan sát tợng xảy Viết phơng trình hoá học phản ứng xảy thí nghiệm dới dạng phân tử ion rút gọn III ViÕt têng tr×nh 39 ... 1,0.10 7M ⇒ pH = : m«i trêng trung tÝnh − [H+] = 1,0.10 11M ⇒ pH = 11 : m«i trêng kiỊm Thang pH thờng dùng từ đến 14 : ( 22 + *) Về mặt toán học pH = lg[H ] Giá trị pH có ý nghĩa to lớn thực tế... số tài liệu gọi thuyết Bron-stêt Lau-ri (J N Brửnsted, 1879 1947, nhà hoá học Đan Mạch, T Lowry, 1874 1936, nhà hoá học Anh) Thuyết có tên gọi thuyết proton 15 Nhận xét : Tuỳ trờng hợp phân... Thí dụ, 25oC độ điện li CH3COOH dung dịch 0,100M 1,32%, dung dịch 0,043M 2% dung dịch 0,010M 4 ,11% 10 Có thể giải thích tợng nh sau Khi pha loãng dung dịch, ion dơng âm chất điện li cách xa hơn,