Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Hóa đại cương - Chương 15: Phản ứng trao đổi ion và cân bằng thủy phân - Trung hòa cung cấp cho người học các kiến thức: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch điện ly, phản ứng thủy phân và cân băng thủy phân, với dự thủy phân nhiều bậc,... Mời các bạn cùng tham khảo.
CHƯƠNG 15 PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION VÀ CÂN BẰNG THỦY PHÂN – TRUNG HÒA CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH ĐIỆN LY „ Có phản ứng trao đổi ion chất AX BY dung dịch sau: AX + BY AY + BX Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, ta có: G = -RTlnK K số cân CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt „ Điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion là: − Một sản phẩm chất kết tủa, chất điện ly yếu hay chất bay „ Ví dụ: Pb NO KCN Na 2 HNO S CuuDuongThanCong.com HCl Na SO HCN H 2S PbSO NaNO KNO NaCl https://fb.com/tailieudientucntt „ Trong trường hợp hai vế có chất khó tan, điện ly yếu, dễ bay Ta phải dựa vào số điện ly, tích số tan để so sánh „ Ví dụ: AgCl KI AgI KCl „ Cân dịch chuyển bên có K hay T nhỏ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt PHẢN ỨNG THỦY PHÂN VÀ CÂN BẰNG THỦY PHÂN „ Định nghóa: “Sự thủy phân muối phản ứng trao đổi ion muối với ion nước” „ Tổng quát MA + H2O HA + MOH „ Phản ứng thủy phân phản ứng ngược phản ứng trung hòa phản ứng T ‟ N „ Sau xét thủy phân cụ thể số loại muối khác CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt „ Muối tạo thành acid mạnh base yếu − Ví dụ: NH4Cl + H2O NH4OH + HCl Phương trình ion phân tử rút gọn: NH4+ + H2O NH4OH + H+ − Độ thủy phân: h = n/n0 − n: số phân tử muối bị thủy phân − n0: số phân tử muối hòa tan dung dịch CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt „Gọi Kcb số cân cân sau: M+ + H2O MOH + H+ K C MOH C cb C M C C MOH C H C H 2O M C H H 2O C C OH OH Vì [H2O] const, K C cb H 2O C MOH C H C C M C OH KT OH KT gọi số thuỷ phân CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Dựa vào số base Kb số nước Kn, từ hệ thức ta coù: C K b C OH C K H C MOH K CuuDuongThanCong.com C M C T C MOH M C K OH n n OH K n K b https://fb.com/tailieudientucntt „ Gọi Cm nồng độ muối h độ thủy phân Ta có: C C K C MOH C M C C m m C H C m h C C m m h m C h m h h h m h − Khi độ thủy phân nhỏ, 1- h Lúc này: KT CuuDuongThanCong.com Cmh h K t Cm K n K bC m https://fb.com/tailieudientucntt „pH dung dịch thuỷ phân muối tạo acid mạnh base yếu „Ta có: [H+] = Cmh với K h n K bC m [H ] CmK K n b Từ đó: pH lg[ H ] CuuDuongThanCong.com pK n pK b lg C m https://fb.com/tailieudientucntt Muối tạo acid yếu base yếu „ Xét trường hợp: NH4CN + H2O NH4OH + HCN Phương trình ion-phân tử: NH4+ + CN- + H2O NH4OH + HCN „ Nếu Ka>Kb môi trường axit, ngược lại „ Nếu Ka Kb, môi trường trung tính CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt „ Tổng quát: M+ + A- + H2O MOH + HA C HA C MOH KT C M C A Nhân tử số mẫu soá cho K C MA C MOH T C M CuuDuongThanCong.com C A K C H K C n C OH C H C n C HA C C H A C M https://fb.com/tailieudientucntt OH MOH C OH K n K K T n K aK b Với CMOH = CHA = hCm CM+ = CA- = Cm-hCm KT Cm, ta coù C MA C MOH C M C hC m hC m h Cm A Do đó: h K n K aK CuuDuongThanCong.com b https://fb.com/tailieudientucntt „pH cuûa dung dịch thuỷ phân muối tạo acid yếu base yếu Dựa HA (hay MOH vậy), ta coù: HA H+ + AC K a A C C H HA Do HA acid yếu, nên CHA hCm CA- từ cân điện ly HA nhỏ so với CA- từ phương trình thuỷ phân, nên CA- Cm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt „Từ đó: C K aC H C HA K a hC m hK Cm A a K K a K aK „Cuối cùng: pH CuuDuongThanCong.com pK n pK a pK n b https://fb.com/tailieudientucntt b VỚI SỰ THỦY PHÂN NHIỀU BẬC „ Ví dụ: CO3-2 + H2O HCO3- + OH- , KT1 HCO3- + H2O H2CO3 + OH- , KT2 K Do K a1 CuuDuongThanCong.com K T1 K K n , K K T2 K a2 a2 KT n a1 KT https://fb.com/tailieudientucntt „ Kết luận „ Acid, base tạo thành điện ly độ thủy phân lớn „ Nồng độ tăng độ thủy phân giảm „ Nhiệt độ tăng độ thủy phân tăng „ KT phụ thuộc vào nhiệt độ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHUẨN ĐỘ AXIT, BAZƠ „ Để chuẩn độ acid base (hay ngược lại), ta sử dụng tương quan sau: CHAVHA = CMOHVMOH (Định luật đương lượng) Điểm acid base vừa phản ứng đủ với gọi điểm tương đương Ta xây dựng đường cong chuẩn độ để xác định điểm tương đương CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chuẩn độ Acid mạnh Base mạnh „ Xem trường hợp thêm NaOH vào HCl „ Trước thêm base, pH < „ Khi thêm base, trước điểm tương đương pH < „ Tại điểm tương đương, lượng acid lượng base Vì pH dung dịch muối, tức pH = „ Để xác định điểm tương đương, sử dụng chất thị màu có khoảng chuyển màu xung quanh pH = dùng máy đo pH CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đường cong chuẩn độ base mạnh acid mạnh Bước nhảy pH CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt „ Bước nhảy pH: Lúc mà VNaOH làm pH tăng nhiều (hoặc VHCl làm pH giảm nhiều) „ Chọn chất thị màu thích hợp cho khoảng đổi màu nằm bước nhảy „ Ví dụ đây, ta có da cam metyl, đỏ metyl, lam bromtimol, đỏ crezol phenol phatalein CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chuẩn độ Acid yếu Base mạnh „ Xét trường hợp chuẩn độ CH3COOH NaOH „ Trước thêm base, pH tính cân phân ly acid yếu, pH7) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đường cong chuẩn độ acid yếu base mạnh CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chuẩn độ base yếu acid mạnh „ Xét trường hợp chuẩn độ NH4OH HCl „ Trước thêm base, pH tính cân phân ly base yếu, pH>7 „ Khi thêm base, có phản ứng sau: NH4OH(dd) + H+(dd) NH4+(dd) + H2O(l) pH tương đương tính cho dung dịch thuỷ phân muối tạo acid mạnh base yếu (pHKb môi trường axit, ngược lại „ Nếu Ka Kb, môi