Post on 31-Aug-2019
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 1
Phần I: Tổng quan lý thuyết
Ch¬ng I: ®¹i c¬ng vÒ dung dÞch chÊt ®iÖn ly
I.1. ChÊt ®iÖn ly vµ sù ®iÖn ly
I.1.1. ChÊt ®iÖn ly ChÊt ®iÖn ly lµ nh÷ng chÊt khi tan vµo níc t¹o thµnh dung dÞch dÉn ®iÖn ®îc do
chóng ph©n ly thµnh c¸c ion. I.1.2. Sù ®iÖn ly
Sù ®iÖn ly lµ qu¸ tr×nh ph©n ly thµnh c¸c ion khi chÊt ®iÖn ly tan vµo níc hoÆc nãng ch¶y. I.2. §é ®iÖn ly vµ h»ng sè ®iÖn ly
I.2.1. §é ®iÖn ly
§é ®iÖn ly lµ tû sè gi÷a sè mol n cña chÊt ®· ph©n ly thµnh ion víi tæng sè mol n0 cña chÊt tan trong dung dÞch.
α 00 0
nn CV
nn CV
C: Nång ®é chÊt ®· ph©n ly C0: Tæng nång ®é chÊt ®iÖn ly
VÝ dô: n n
MX M X
α
n n
MX MX
M X
C C
10
= 0: chÊt kh«ng ®iÖn ly
= 1: chÊt ®iÖn ly hoµn toµn I.2.2. H»ng sè ®iÖn ly K:
MX
X.MK
nn
* Liªn hÖ gi÷a K vµ
α
α
α
α
1
C
CC
CK
22
VËy: α
α
2K
C 1
NÕu << 1:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 2
α2 K
C
αK
C
phô thuéc vµo K: K
phô thuéc vµo C: C
I.3. Ph©n lo¹i chÊt ®iÖn ly
I.3.1. C¸c chÊt ®iÖn ly kh«ng liªn hîp (c¸c chÊt ®iÖn ly m¹nh) Lµ nh÷ng chÊt ph©n ly gÇn nh hoµn toµn. - C¸c axit m¹nh v« c¬, c¸c baz¬ tan, c¸c muèi tan ®Òu lµ c¸c chÊt ®iÖn ly kh«ng liªn
hîp. *Quy íc:
C¸c chÊt ®iÖn ly kh«ng liªn hîp ®îc biÓu diÔn b»ng mét mòi tªn" " híng tõ tr¸i (ghi c«ng thøc ph©n tö chÊt ®iÖn ly) sang ph¶i (ghi c«ng thøc c¸c ion t¬ng øng) . VÝ dô:
NaCl Na Cl
NaOH Na OH
2 3HCl + H O H O Cl
I.3.2. C¸c chÊt ®iÖn ly liªn hîp (c¸c chÊt ®iÖn ly yÕu) Lµ nh÷ng chÊt chØ ph©n ly mét phÇn. - C¸c axit yÕu v« c¬, c¸c axit h÷u c¬, mét sè muèi Ýt tan ®îc xem lµ c¸c chÊt ®iÖn ly
liªn hîp. *Quy íc:
C¸c chÊt ®iÖn ly liªn hîp ®îc biÓu diÔn b»ng dÊu thuËn nghÞch " " gi÷a c¸c ph©n
tö kh«ng ph©n ly vµ c¸c ion cña chÊt ®iÖn ly. VÝ dô:
3 2 3 3CH COOH H O H O CH COO
3 2 4NH H O NH OH
I.4. Dù ®o¸n ®Þnh tÝnh chiÒu híng ph¶n øng gi÷a c¸c chÊt ®iÖn ly
I.4.1. Nguyªn t¾c chung
B¶n chÊt ph¶n øng gi÷a c¸c chÊt ®iÖn ly lµ ph¶n øng gi÷a c¸c ion.
Ph¶n øng sÏ x¶y ra nÕu tr¹ng th¸i sau ph¶n øng kh¸c víi tr¹ng th¸i ban ®Çu. I.4.2. C¸c trêng hîp kh«ng cã ph¶n øng x¶y ra
Khi c¸c s¶n phÈm cã thÓ t¹o thµnh lµ chÊt ®iÖn ly m¹nh th× ph¶n øng kh«ng x¶y ra v× c¸c s¶n phÈm kÕt hîp ion sÏ ph©n ly hoµn toµn trë l¹i c¸c ion ban ®Çu.
I.4.3. C¸c trêng hîp cã ph¶n øng x¶y ra I.4.3.1. Ph¶n øng t¹o thµnh s¶n phÈm Ýt ph©n ly - Ph¶n øng t¹o thµnh H2O Ýt ph©n ly
VÝ dô:
2NaOH HCl NaCl H O
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng ion: 2H OH H O
- Ph¶n øng t¹o thµnh c¸c axit yÕu, baz¬ yÕu Ýt ph©n ly
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 3
VÝ dô:
3 3CH COONa HCl NaCl CH COOH
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng ion: 3 3CH COO H CH COOH
4 3 2NH Cl NaOH NH NaCl H O
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng ion: 4 3 2NH OH NH H O
- Ph¶n øng t¹o thµnh phøc chÊt Ýt ph©n ly VÝ dô:
4 3 3 44CuSO + 4NH Cu NH SO
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng ion: 22
3 3 4Cu + 4NH Cu NH
I.4.3.2. Ph¶n øng t¹o thµnh c¸c hîp chÊt Ýt tan VÝ dô:
3 3AgNO + KI AgI + KNO
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng ion: Ag I AgI
I.4.3.3. Ph¶n øng kÌm theo sù tho¸t khÝ VÝ dô:
2 3 2 22HCl + Na SO 2NaCl + SO + H O
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng ion: 2
3 2 22H SO SO H O
I.3.4. Ph¶n øng kÌm theo sù thay ®æi tr¹ng th¸i oxi hãa VÝ dô:
3 2 2 42FeCl +SnCl 2FeCl +SnCl
Ph¬ng tr×nh ph¶n øng ion: 3 2 2 42Fe Sn 2Fe Sn
I.5. TÝnh to¸n ®Þnh lîng
I.5.1. §Þnh luËt t¸c dông khèi lîng
caA + bB cC + dD K
c d
c a b
C . DK =
A . B
(i): ho¹t ®é cÊu tö i, (i) = [i].fi Trong ®ã: [i]: nång ®é
fi: hÖ sè ho¹t ®é VËy:
âäü hoaût säú hãûsäú Thæìa
b
B
a
A
d
D
c
C
âäü näöngsäú hàòng:K
ba
dc
.ff
.ff
BA
D.C. Kc
Trong c¸c dung dÞch lo·ng, khi f 1: (i) = [i] I.5.2. BiÓu diÔn ®Þnh luËt t¸c dông khèi lîng ®èi víi mét sè c©n b»ng thêng gÆp
I.5.2.1. TÝch sè ion cña níc
2 32H O H O OH
H»ng sè c©n b»ng:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 4
3
c 2
2
H O . OHK =
H O
V× [H2O] = 55,55 mol/l = const
2
c 2 3K . H O = H O . OH = const
§Æt W 3K H O . OH :
têch sä ú ion cuaí næåcï
14
WK =10 (ë 25 0C)
I.5.2.2. H»ng sè ph©n ly axit Ka
2 3HA + H O H O + A
H»ng sè c©n b»ng:
3
c
2
H O . AK =
HA . H O
3
c 2 a
H O . AK . H O = = K
HA
Ka: h»ng sè ph©n ly axit I.5.2.3. H»ng sè ph©n ly baz¬ Kb
2B + H O HB + OH
H»ng sè c©n b»ng:
c
2
HB . OHK =
B . H O
c 2 b
HB . OHK . H O = = K
B
Kb: h»ng sè ph©n ly baz¬ I.5.2.4. H»ng sè t¹o phøc
1
2
2 2
MLM + L ML k =
M . L
MLML + L ML k =
ML . L
I.5.2.5. TÝch sè tan VÝ dô:
AgCl Ag + Cl
T Ag . Cl : tÝch sè tan cña AgCl
I.5.3. Tæ hîp c©n b»ng I.5.3.1. BiÓu diÔn c©n b»ng theo chiÒu nghÞch
2 3 aHA + H O H O + A K
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 5
3 2H O + A HA + H O K'
1
a
3
HAK' = = K
H O . A
VËy: 1
aK' = K
H»ng sè c©n b»ng nghÞch b»ng gi¸ trÞ nghÞch ®¶o h»ng sè c©n b»ng thuËn. I.5.3.2. Céng c¸c c©n b»ng
1
2
2 2
2
2 2 2
MAM + A MA k =
M . A
MAMA + A MA k =
MA . A
MAM + 2A MA =
M . A
2
2 1 2
MA MA= . = k .k
M . A MA . A
H»ng sè c©n b»ng tæ hîp ®îc khi céng c¸c c©n b»ng víi nhau b»ng tÝch c¸c h»ng sè cña c¸c c©n b»ng riªng lÎ.
I.5.3.3. Nh©n c©n b»ng víi mét thõa sè n (t¬ng ®¬ng víi viÖc céng n lÇn cña c©n b»ng ®ã)
a
n
a
n HA H + A K
nHA nH + nA K = K
Khi nh©n mét c©n b»ng víi mét thõa sè n th× h»ng sè cña c©n b»ng tæ hîp ®îc b»ng h»ng sè cña c©n b»ng gèc lòy thõa n lÇn.
I.5.2. §Þnh luËt b¶o toµn vËt chÊt I.5.2.1. §Þnh luËt b¶o toµn nång ®é ban ®Çu
Nång ®é ban ®Çu cña mét cÊu tö b»ng tæng nång ®é c©n b»ng cña c¸c d¹ng tån t¹i cña cÊu tö ®ã khi hÖ ®¹t tíi c©n b»ng. VÝ dô: Dung dÞch Na3PO4 cã nång ®é C.
3
3 4 4Na PO 3Na + PO
C 3C C
3 2
4 2 4PO + H O HPO + OH 2
4 2 2 4HPO + H O H PO + OH
2 4 2 3 4H PO + H O H PO + OH
3 2
4 4 2 4 3 4C = PO + HPO + H PO + H PO
*Chó ý: CÇn ph©n biÖt c¸c kh¸i niÖm: nång ®é gèc, nång ®é ban ®Çu, nång ®é c©n b»ng.
Nång ®é gèc (C0): nång ®é cña chÊt tan trong dung dÞch tríc khi trén.
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 6
Nång ®é ban ®Çu (C): nång ®é cña chÊt tan trong dung dÞch sau khi trén nhng ph¶n øng cha x¶y ra. (nång ®é ban ®Çu kh¸c nång ®é gèc do hiÖu øng pha lo·ng).
Nång ®é c©n b»ng: lµ nång ®é cña cÊu tö trong dung dÞch khi ph¶n øng ®· ®¹t tr¹ng th¸i c©n b»ng.
I.5.2.2. §Þnh luËt b¶o toµn ®iÖn tÝch C¸c dung dÞch cã tÝnh trung hßa vÒ ®iÖn: tæng ®iÖn tÝch ©m cña c¸c anion b»ng tæng
®iÖn tÝch d¬ng cña c¸c cation. q = NA.[ ].V.n
q: tæng ®iÖn tÝch mçi lo¹i ion n: sè ®iÖn tÝch cña mçi lo¹i ion
VÝ dô: Dung dÞch Na2A 2
2Na A 2Na + A 2
2A + H O HA + OH
2 2HA + H O H A + OH
2 32H O H O + OH
ANa = N . Na .V.1
3 A 3H O = N . H O .V.1
AOH = N . OH .V.1
AHA = N . HA .V.1
2 2
AA = N . A .V.2
- 2
3Na + H O = OH + HA + 2 A
I.5.2.3. §Þnh luËt b¶o toµn proton Lµ mét d¹ng cña ®Þnh luËt b¶o toµn ®iÖn tÝch, nã ¸p dông cho dung dÞch axit-baz¬. “Nång ®é proton trong dung dÞch t¹i thêi ®iÓm c©n b»ng b»ng tæng nång ®é proton
cña c¸c chÊt ë tr¹ng th¸i so s¸nh (®îc quy íc gäi lµ “møc kh«ng”) ®· nhêng ra trõ ®i tæng nång ®é proton cña c¸c chÊt ë tr¹ng th¸i so s¸nh nhËn vµo ®Ó ®¹t tíi tr¹ng th¸i c©n b»ng.” VÝ dô 1: Dung dÞch CH3COOH
C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
3 2 3 3CH COOH + H O H O + CH COO
2 32H O H O + OH
Chän møc kh«ng: CH3COOH, H2O. Ph¬ng tr×nh b¶o toµn proton:
3 3H O = CH COO + OH
NÕu chän møc kh«ng lµ CH3COOH:
3 3H O = CH COO
VÝ dô 2: Dung dÞch NaOH C1 mol/l vµ Na2S C2 mol/l. C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 7
1 1 1
NaOH Na + OH
C C C
2
2
2 2 2
Na S 2Na + S
C C C
2 32H O H O + OH 2
3 2S + H O HS H O 2
3 2 2S + 2H O H S + 2H O
3 2OH + H O 2H O
Chän møc kh«ng: NaOH, Na2S, H2O. Ph¬ng tr×nh b¶o toµn proton:
3 2 1H O = OH - HS - 2 H S - C
I.5.3. Nguyªn t¾c gi¶i bµi to¸n c©n b»ng ion Bíc 1: M« t¶ ®Çy ®ñ c¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch.
Bíc 2: Sö dông c¸c ®Þnh luËt c¬ së ®Ó thiÕt lËp c¸c ph¬ng tr×nh liªn hÖ gi÷a c¸c cÊu tö
cã mÆt. Bíc 3: BiÕn ®æi ph¬ng tr×nh thiÕt lËp ®îc ®a vÒ ph¬ng tr×nh bËc cao chøa 1 Èn sè.
VÒ nguyªn t¾c gi¶i ph¬ng tr×nh bËc cao nµy ta t×m ®îc nghiÖm (lµ nång ®é cña 1 cÊu tö nµo ®ã ) vµ tõ ®ã suy ra thµnh phÇn c©n b»ng cña dung dÞch.
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 8
Ch¬ng II: c©n b»ng axit-baz¬
II.1. C¸c axit baz¬
II.1.1. Theo thuyÕt ®iÖn ly Areniut Axit lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng ph©n ly trong dung dÞch thµnh cation hi®ro (H+),
cßm baz¬ lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng ph©n ly thµnh anoin hi®roxit (OH-). VÝ dô:
Axit: HCl H + Cl
Baz¬: NaOH Na + OH
*Nhîc ®iÓm:
Kh«ng gi¶i thÝch ®îc mét sè trêng hîp lµ ph¶n øng axit-baz¬ nhng kh«ng cho ion
H hay ion OH
. VÝ dô: Dung dÞch AlCl3, NH4Cl cã tÝnh axit. Dung dÞch CH3COONa, Na2CO3 cã tÝnh baz¬.
ChØ ¸p dông ®èi víi dung m«i lµ níc. II.1.2. Theo thuyÕt proton cña Bronsted-Lauri
Axit lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng cho proton H .
Baz¬ lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng nhËn proton H .
1 1 1A B H K 1
Axit 1 Baz¬ liªn hîp 1
1
2 2 2B H A K 2
Baz¬ 2 Axit liªn hîp 2
11 2 1 2
2
KA B B A K 3
K
Ph¶n øng axit-baz¬ (3) lµ tæ hîp cña 2 nöa ph¶n øng (1) vµ (2) vµ liªn quan ®Õn cÆp axit-baz¬ A1/B1 vµ A2/B2.
K1: H»ng sè c©n b»ng ®Æc trng cho kh¶ n¨ng nhêng H+ cña axit A1. K2: H»ng sè c©n b»ng ®Æc trng cho kh¶ n¨ng nhêng H+ cña axit A2 .
Do ®ã 1
2K ®Æc trng cho kh¶ n¨ng nhËn H+ cña baz¬ B2.
Th«ng thêng 1 trong 2 cÊu tö A1 hoÆc B2 cã nång ®é chiÕm u thÕ vµ ®ãng vai trß dung m«i.
Tõ (3) ta thÊy cêng ®é cña mét axit kh«ng nh÷ng phô thuéc vµo b¶n chÊt cña axit mµ cßn phô thuéc vµo b¶n chÊt cña dung m«i.
VÝ dô: HCl lµ mét axit m¹nh trong níc nhng trong axit axetic th× nã l¹i lµ mét axit yÕu.
NÕu axit cµng m¹nh th× d¹ng baz¬ liªn hîp víi nã cµng khã nhËn proton, nghÜa lµ cã tÝnh baz¬ cµng yÕu vµ ngîc l¹i.
*NhËn xÐt: Lý thuyÕt axit-baz¬ cña Bronsted-Lauri cã tÝnh kh¸i qu¸t h¬n, cho phÐp
gi¶i thÝch ®îc tÝnh axit-baz¬ trong c¸c dung m«i kh¸c nhau. VÝ dô:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 9
2 3HCl H O H O Cl
3 2 3 3CH COOH H O H O CH COO
3 2 4NH H O NH OH
3 3 2HCl CH COOH CH COOH Cl
Axit Baz¬
Níc lµ dung m«i cã kh¶ n¨ng cho vµ nhËn proton H .
II.2. Ph¶n øng axit-baz¬ trong níc
Níc lµ chÊt ®iÖn ly yÕu, lìng tÝnh, võa thÓ hiÖn tÝnh axit, võa thÓ hiÖn tÝnh baz¬.
Axit: 2H O H OH
Baz¬: 2 3H O H H O
2 3 W2H O H O OH K
ViÕt ®¬n gi¶n: 2 WH O H OH K
Khi cho 1 axit vµo níc th× nã sÏ nhêng proton H cho níc vµ t¹o ra ion
3H O .
VÝ dô: 2 3HCl H O H O Cl
HoÆc viÕt ®¬n gi¶n: HCl H Cl
Nång ®é ion 3H O lín h¬n nång ®é ion OH
lµm cho dung dÞch cã ph¶n øng axit.
Khi cho 1 baz¬ vµo níc th× nã sÏ nhËn proton cña níc t¹o ra mét lîng t¬ng
®¬ng OH.
VÝ dô: 3 2 4NH H O NH OH
Nång ®é ion OHlín h¬n nång ®é ion
3H O lµm cho dung dÞch cã ph¶n øng baz¬.
§Ó ®Æc trng thèng nhÊt tÝnh axit-baz¬ cña dung dÞch ngêi ta dïng chØ sè ho¹t ®é ion hi®ro:
pH = -lg(3H O )
§èi víi dung dÞch lo·ng:
pH = -lg[3H O ]
Trong c¸c dung dÞch lo·ng cã thÓ biÓu diÔn tÝch sè ion cña níc:
[3H O ].[OH
] = KW = 1410
-lg[3H O ] - lg[OH
] = -lgKW = pKW
Hay pH + pOH =14
Trong níc nguyªn chÊt: 7
3 WH O OH K 10
pH = pOH =7
Trong dung dÞch axit: [3H O ] >
710, pH < 7.
Trong dung dÞch baz¬: [3H O ] <
710, pH > 7.
II.3. Dung dÞch axit m¹nh vµ baz¬ m¹nh
II.3.1. Dung dÞch axit m¹nh Dung dÞch axit m¹nh HA nång ®é Ca Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 10
2 3
2 3 W
HA H O H O A
2H O H O OH K
Ta cã:
2
3 3 3HCl H O
H O H O H O
3H O A HO
W3 a
3
KH O C
H O
2
3 a 3 WH O C . H O K 0
NÕu Ca >> 10-7: bá qua [OH-]
3 aH O C
II.3.2. Dung dÞch baz¬ m¹nh Dung dÞch baz¬ m¹nh MOH nång ®é Cb Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
2 3 W
MOH M OH
2H O H O OH K
Ta cã:
2MOH H OHO HO HO
3HO M H O
Wb
KHO C
HO
2
b WHO C . HO K 0
NÕu Cb >> 10-7: bá qua [3H O ]
bOH C
Ta cã: pOH = -lg[OH]
Vµ pH + pOH = 14
pH = 14 - pOH.
II.4. Dung dÞch ®¬n axit yÕu vµ ®¬n baz¬ yÕu
II.4.1. Dung dÞch ®¬n axit yÕu Ph©n tö: CH3COOH, HCN
Cation:
4NH
Anion:
4HSO
Dung dÞch axit yÕu HA nång ®é Ca Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 11
2 3 a
2 3 W
HA H O H O A K
2H O H O OH K
Ta cã:
2
3 3 3HA H O
H O H O H O
3H O A HO 1
Ph¬ng tr×nh b¶o toµn nång ®é ban ®Çu:
aC HA A 2
Ta cã:
3
a
H O . AK
HA
a
3
AK
HAH O
a
aa 3
A AK
CK H O A HA
a a
a 3
C .KA
K H O
Thay vµo (1):
a a W3
a 3 3
C .K KH O
K H O H O
NÕu Ca.Ka >> KW: bá qua [OH]
a a3
a 3
C .KH O
K H O
2
3 a 3 a aH O K . H O C K 0
NÕu [3H O ] >> Ka: bá qua Ka c¹nh [
3H O ] 2
3 a aH O C K
3 a aH O C K
*C¸ch 2: NÕu Ca.Ka >> KW: Bá qua c©n b»ng ®iÖn ly cña H2O
2 3 a
a
a
HA H O H O A K
C C
C x x x
¸p dông ®Þnh luËt t¸c dông khèi lîng:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 12
2
a
a
xK
C x
2
a a ax K .x C .K 0
3pH lg H O lgx
II.4.2. Dung dÞch ®¬n baz¬ yÕu
Ph©n tö: NH3
Anion:
3CN ,CH COO
Dung dÞch baz¬ yÕu B nång ®é Cb Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
2 b
2 3 W
B H O BH OH K
2H O H O OH K
Ta cã:
2B H OHO HO HO
3HO BH H O 1
Ph¬ng tr×nh b¶o toµn nång ®é ban ®Çu:
bC B BH 2
Ta cã:
b
BH . OHK
B
b
BHK
BOH
b
bb
BH BHK
CK OH BH B
b b
b
C .KBH
K OH
Thay vµo (1):
b b W
b
C .K KOH
K OH OH
NÕu CbKb >> KW: bá qua [3H O ]
b b
b
C .KOH
OH K
2
b b bOH K . OH C K 0
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 13
NÕu [OH-] >> Kb: bá qua Kb c¹nh [OH]
2
b b
a a
OH C K
OH C K
Ta cã: pOH = -lg[OH]
Vµ pH + pOH = 14
pH = 14 - pOH. *C¸ch 2: NÕu Ca.Ka >> KW: Bá qua c©n b»ng ®iÖn ly cña H2O
2 b
b
b
B H O BH OH K
C C
C x x x
¸p dông ®Þnh luËt t¸c dông khèi lîng: 2
b
b
xK
C x
2
b b bx K .x C .K 0
pOH lg OH lgx
II.5. Dung dÞch ®a axit vµ ®a baz¬
II.5.1. Dung dÞch ®a axit Dung dÞch axit yÕu HnA nång ®é Ca Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
2 3 W2H O H O OH K
n 2 3 n 1 1H A H O H O H A K
2
n 1 2 3 n 2 2H A H O H O H A K
.................................................................................. n 1 n
nHA H A K
Ta cã: 2 n
3 n 1 n 2H O OH H A 2 H A ... n A
NÕu K1 >> K2, K3,…, Kn Vµ Ca.K1 >> KW Ph¬ng tr×nh chØ cßn:
3 n 1H O H A
Bµi to¸n trë vÒ ®¬n axit yÕu. II.5.2. Dung dÞch ®a baz¬
VÝ dô: TÝnh pH cña dung dÞch Na2CO3 0,1M. BiÕt H2CO3 cã K1 = 10-6,35, K2 = 10-10,33
C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
2 3 W2H O H O OH K
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 14
1
2 1
3 3 3 2 2
2 3 W
2 3,67W3 2 3 b
2
CO H O HCO H O K
2H O H O OH K
KCO H O HCO OH K 10
K
2
1
3 3 2 3 1
2 3 W
7,65W3 2 2 3 b
1
HCO H O H CO K
2H O H O OH K
KHCO H O H CO OH K 10
K
Ta cã:
3 3 2 3OH H O HCO 2 H CO
V× 1 2 1b b b b WK K ;C .K K
Bá qua [3H O ], [H2CO3]
1
1
b b
3
b
K .COH HCO
K OH
1 1
2
b b bOH K . OH K .C 0
3
OH 4,52.10 M
pH = 14 - pOH = 14 - 2,35 = 11,65
*C¸ch 2: V× 1 2 1b b b b WK K ;C .K K nªn c©n b»ng quyÕt ®Þnh lµ:
1
2 3,67
3 2 3 bCO H O HCO OH K 10
C 0,1
0,1 x x x
¸p dông ®Þnh luËt t¸c dông khèi lîng:
1
23,67
b
xK 10
0,1 x
2 3,67 4,67x 10 .x 10 0
3
x 4,52.10 M
pOH lg OH lgx 2,35
pH = 14 - pOH = 14 - 2,35 = 11,65 II.6. Dung dÞch hçn hîp
II.6.1. Dung dÞch chøa hçn hîp axit m¹nh vµ ®¬n axit yÕu Dung dÞch chøa axit m¹nh HX nång ®é C vµ axit yÕu HA nång ®é Ca. Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 15
2 3HX H O H O X
2 3 aHA H O H O A K
2 3 W2H O H O OH K
Ta cã:
23 3 3 3
HX HA H OH O H O H O H O
3H O X A OH
a a W3
a 3 3
C .K KH O C
K H O H O
NÕu Ca.Ka >> KW: Bá qua [OH-]:
a a3
a 3
C .KH O C
K H O
NÕu C lín, bá qua [A-] :
3H O C
*C¸ch 2:
NÕu Ca.Ka >> KW: Bá qua ph¬ng tr×nh ®iÖn ly cña níc
2 3HX H O H O X
C C
2 3 a
a
a
HA H O H O A K
C C C
C x C x x
¸p dông ®Þnh luËt t¸c dông khèi lîng:
a
a
x C xK
C x
II.6.2. Dung dÞch chøa hçn hîp baz¬ m¹nh vµ ®¬n baz¬ yÕu: t¬ng tù. II.6.3. Dung dÞch chøa hçn hîp nhiÒu ®¬n axit yÕu
Dung dÞch chøa hai axit yÕu HA1 nång ®é C1 vµ HA2 nång ®é C2. Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
1 2 3 1 1HA H O H O A K
2 2 3 2 2HA H O H O A K
2 3 W2H O H O OH K
Ta cã:
1 2 23 3 3 3
HA HA H OH O H O H O H O
3 1 2H O A A OH
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 16
1 1 2 2 W3
1 3 2 3 3
C .K C .K KH O
K H O K H O H O
NÕu C1.K1 >> KW, C2.K2 >> KW: Bá qua [OH-]
1 1 2 23
1 3 2 3
C .K C .KH O
K H O K H O
NÕu K1 << [H3O+], K2 << [H3O
+]: Bá qua K1, K2 c¹nh [H3O+]
1 1 2 23
3 3
C .K C .KH O
H O H O
NÕu C1.K1 >> C2.K2: Bá qua 2A
1 13
1 3
C .KH O
K H O
II.6.4. Dung dÞch chøa hçn hîp nhiÒu ®¬n baz¬ yÕu: T¬ng tù. II.6.5. Dung dÞch muèi axit yÕu
Dung dÞch NaHA cã nång ®é C vµ axit H2A cã h»ng sè axit K1, K2. Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
NaHA Na HA
2
2 3 2HA H O H O A K 1
3 2 2 1HA H O H A H O K
2 3 W2H O H O OH K
*Trêng hîp 1: K2.C >> KW: Bá qua c©n b»ng ®iÖn ly cña H2O 2
2 3 2
1
3 2 2 1
2 22
1
HA H O H O A K
HA H O H A H O K
K2HA H A A
K
2
2 3 2HA H O H O A K
NÕu tháa m·n ®iÒu kiÖn: 222 1
1
K.C K .C C K
K
2 22
1
K2HA H A A
K
C C
C 2x x x
¸p dông ®Þnh luËt t¸c dung khèi lîng:
2
2
2
1
x K
KC 2x
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 17
2
1
x K
C 2x K
MÆt kh¸c ta cã:
3 2 2
HAH O K
A
3 2
C 2xH O K .
x
13 2 1 2
2
KH O K . K K
K
*Trêng hîp 2: KW >> K2.C 1
3 2 2 1
2 3 W
W2 2
1
HA H O H A H O K
2H O H O OH K
KHA H O H A OH
K
2 3 W2H O H O OH K
NÕu tháa m·n ®iÒu kiÖn: WW 1
1
K.C K C K
K
W2 2
1
KHA H O H A OH
K
C C
C x x x
¸p dông ®Þnh luËt t¸c dung khèi lîng: 2
W
1
x K
C x K
NÕu x << C:
W
1
C.Kx OH
K
W 1 W3
K K KH O
COH
*Trêng hîp 3: K2C KW:
W 2
3
1
K K HAH O
HA1
K
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 18
NÕu xem HA C :
W 23
1
K K CH O
C1
K
II.7. Dung dÞch ®Öm
II.7.1. Kh¸i niÖm
Trong níc nguyªn chÊt: 7
3H O OH 10 pH 7
NÕu thªm vµo 1 lÝt níc 1ml dung dÞch HCl 0,1M 4
3H O 10 M pH 4
NÕu thªm vµo 1 lÝt níc 1ml dung dÞch NaOH 0,1M 10
3H O 10 M pH 10
NÕu thªm vµo 1 lÝt dung dÞch gåm CH3COOH 0,1M vµ CH3COONa. BiÕt Ka = 10-
4,75. Lóc ®Çu:
4,75
3 2 3 3 a
a b
a b
CH COOH H O H O CH COO K 10
C C C
C x x C x
b
a
a
x C xK
C x
a a a3 a
b b
K C x CH O x K
C x C
4,75
3H O 10 M pH 4,75
Khi thªm 1 ml HCl 0,1M
4,75
3 2 3 3 a
4
a b
4 4
a b
CH COOH H O H O CH COO K 10
C C 10 C
C x 10 x C x 10
4
b
a 4
a
x C x 10K
C x 10
4
a a a3 a4
b b
K C x 10 CH O x K
C x 10 C
Còng t¬ng tù nh vËy, nÕu thªm 1 ml NaOH 0,1M vµo 1 lÝt dung dÞch nµy th× pH còng thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ.
Nh÷ng dung dÞch mµ khi thªm mét lîng axit hoÆc baz¬ m¹nh vµo mµ pH thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ gäi lµ dung dÞch ®Öm.
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 19
“Dung dÞch ®Öm lµ nh÷ng dung dÞch cã kh¶ n¨ng chèng l¹i sù thay ®æi pH cña m«i trêng khi ta thªm vµo dung dÞch ®ã mét lîng axit m¹nh hoÆc baz¬ m¹nh kh«ng lín l¾m hoÆc khi pha lo·ng dung dÞch th× pH cña dung dÞch thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ.”
II.7 .2. Thµnh phÇn dung dÞch ®Öm HÖ ®Öm ®¬n gi¶n nhÊt lµ hÖ ®Öm cã thµnh phÇn gåm 1 axit yÕu vµ baz¬ liªn hîp víi
nã. VÝ dô: Dung dÞch CH3COONa + CH3COOH; C6H5COOH + C6H5COOK; NH4Cl +
NH3. C¸c muèi axit: NaHCO3; NaHSO4; Na2HPO4; NaH2PO4. HÖ ®Öm kÐp: Na2HPO4 + NaH2PO4; NaHCO3 + NaHSO4; NaHCO3 + NaH2PO4.
*NhËn xÐt:
Trong thµnh phÇn dung dÞch ®Öm cã chøa ®ång thêi cÊu tö cho proton vµ cÊu tö nhËn proton. V× vËy c¸c dung dÞch ®Öm cã kh¶ n¨ng chèng l¹i sù thay ®æi cña m«i trêng khi thªm mét lîng axit m¹nh hoÆc baz¬ m¹nh kh«ng qu¸ lín.
II.7.3. pH trong dung dÞch ®Öm Cho dung dÞch ®Öm: HA (Ca) vµ NaA (Cb). C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
2 3 W2H O H O OH K
2 3 a
a b
a b
HA H O H O A K
C C C
C x x C x
Ta cã:
b
a
a
x C xK
C x
NÕu x << Ca, Cb
a3 a
b
CH O x K
C
Hay
aa
b
CpH pK lg
C
II.7.4. §Öm n¨ng
§Öm n¨ng lµ sè mol baz¬ m¹nh (hoÆc axit m¹nh) cÇn cho vµo 1 lÝt dung dÞch ®Öm ®Ó lµm t¨ng (hoÆc gi¶m) pH 1 ®¬n vÞ.
db da
dpH dpH
: ®Öm n¨ng db, da: sè mol baz¬ m¹nh, axit m¹nh thªm vµo ®Ó lµm biÕn ®æi dpH ®¬n vÞ pH.
§èi víi dung dÞch ®Öm gåm ®¬n axit yÕu vµ baz¬ liªn hîp víi nã th× cã thÓ tÝnh theo biÓu thøc:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 20
a 3 W
32
3a 3
C.K . H O K2,3 H O
H OK H O
Khi W3
3
KH O , OH C
H O
a bC .C2,3
C (C = Ca + Cb)
II.8. Dung dÞch c¸c muèi kim lo¹i
C¸c dung dÞch cation: 2 2Na ,K ,Ba ,Ca cã tÝnh axit v« cïng yÕu.
Dung dÞch chøa cation tõ 2Mg trë ®i ®Òu lµ cation axit.
VÝ dô: TÝnh pH cña dung dÞch AlCl3 0,01M nÕu coi dung dÞch chØ tån t¹i phøc
hi®roxo 2
2 5
AlOHAlOH ( 10 )
Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
2 3 W2H O H O OH K
2
3 2
2 3 AlOHAl 2H O AlOH H O
V× 23AlCl WAlOH
C . K : Bá qua c©n b»ng ®iÖn ly cña H2O
2
3 2 5
2 3 AlOHAl 2H O AlOH H O 10
C 0,01
0,01 x x x
25x
100,01 x
4x 3,11.10 M
4
3H O 3,11.10 M
pH = 3,5
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 21
ch¬ng iii: c©n b»ng t¹o phøc trong dung dÞch
III.1. H»ng sè t¹o phøc tõng nÊc
M: ion trung t©m. L: ph«i tö.
1M L ML k
2 2ML L ML k
........................................
n 1 n nML L ML k
k1, k2, ..., kn: h»ng sè t¹o phøc tõng nÊc. III.2. H»ng sè t¹o phøc tæng hîp
1M L ML
2 2M 2L ML
.......................................
n nM nL ML
1, 2, ..., n: h»ng sè t¹o phøc tæng hîp.
1 = k1; 2 = k1.k2; ...; n = k1.k2...kn.
III.3. TÝnh nång ®é c©n b»ng cña c¸c cÊu tö trong dung dÞch phøc chÊt
III.3.1. Trêng hîp phèi tö rÊt d so víi ion trung t©m (CL >> CM)
*Trêng hîp 1: CL >> CM vµ 1 2 ... n
Gi¶ sö ion M nång ®é ban ®Çu lµ CM vµ t¹o phøc ®îc víi phèi tö L cã nång ®é CM.
Hai phøc ML vµ ML2 cã c¸c h»ng sè bÒn t¬ng øng 1 vµ 2. Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
1M L ML
2 2M 2L ML
Ta cã:
1
ML
M . L
2
2 2
ML
M . L
M 2C M ML ML
2
M 1 2C M M L M L
M
2
1 2
CM
1 L L
Suy ra:
M 1
2
1 2
C LML
1 L L
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 22
2
M 2
2 2
1 2
C LML
1 L L
V× CL >> CM nªn ML C :
M
2
1 L 2 L
CM
1 C C
M 1 L
2
1 L 2 L
C CML
1 C C
2
M 2 L2 2
1 L 2 L
C CML
1 C C
VÝ dô: TÝnh c©n b»ng trong dung dÞch Cd(NO3)2 0,01M vµ HCl 1M. BiÕt: 2
1Cd Cl CdCl lg 1,95 2
2 2Cd 2Cl CdCl lg 2,49 2
3 3Cd 3Cl CdCl lg 2,34 2 2
4 4Cd 4Cl CdCl lg 1,64
§S:
3 3
2CdCl 1,3.10 M; CdCl 4,7.10 M
3 2 4
3 4CdCl 3,3.10 M; CdCl 6,6.10 M
Cl 0,9768M
*Trêng hîp 2: CL >> CM vµ n >> n-1 ...
Trong trêng hîp nµy cã thÓ xem qu¸ tr×nh chñ yÕu trong dung dÞch lµ sù h×nh thµnh phøc cã sè phèi trÝ cao. ViÖc tÝnh gÇn ®óng dùa vµo c©n b»ng nµy.
VÝ dô: TÝnh c©n b»ng trong dung dÞch AgNO3 0,01M vµ NH3 1M.
C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
3 3AgNO Ag NO
3,32
3 3 1Ag NH AgNH 10
7,24
3 3 22Ag 2NH Ag NH 10
V× 3NH 2 1Ag
C C vµ nªn phøc tån t¹i trong dung dÞch chñ yÕu lµ
3 2Ag NH
7,24
3 3 22Ag 2NH Ag NH 10
C 0,01 1
x 1 2 0,01 x 0,01 x
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 23
7,24
2 2
0,01 x10
x 0,98 2x
Gi¶ sö x << 0,01: 9,22x 10 (tháa m·n)
9,22
3 2Ag NH 0,01 10 0,01M
9,22Ag 10 M
3NH 0,98M
3,32
3 3 1
9,22
Ag NH AgNH 10
10 0,98 y
3,32
1 9,22
y10
10 .0,98
6y 1,2.10 M
VËy: 6
3Ag NH 1,2.10 M
III.3.2. Trêng hîp ion trung t©m rÊt d so víi phèi tö (CM >> CL)
ë trêng hîp nµy ngêi ta xem sù h×nh thµnh phøc cã sè phèi trÝ thÊp lµ chñ yÕu. VÝ dô: TÝnh c©n b»ng trong dung dÞch Fe(ClO4)3 0,1M + KSCN 0,01M + HClO4
0,1M. C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
3
4 43Fe ClO Fe 3ClO
KSCN K SCN
4 2 3 4HClO H O H O ClO 3 2 3,03
1Fe SCN FeSCN 10
3 4,97
22Fe 2SCN Fe SCN 10
3 6,37
33Fe 3SCN Fe SCN 10
3 7,17
44Fe 4SCN Fe SCN 10
3 7,19
52Fe 5SCN Fe SCN 10
Trong m«i trêng HClO4 0,1M, qu¸ tr×nh t¹o phøc hi®roxo xem nh kh«ng ®¸ng
kÓ, xem nång ®é Fe3+ trong dung dÞch tríc khi t¹o phøc víi SCNb»ng nång ®é ban ®Çu.
V× 3Fe SCNC 0,1M C 0,01M nªn cã thÓ xem qu¸ tr×nh chñ yÕu x¶y ra trong
dung dÞch lµ :
3 2 3,03
1Fe SCN FeSCN 10
C 0,1 0,01
0,09 x x 0,01 x
3,030,01 x
10x 0,09 x
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 24
4x 1,04.10 M 4
SCN 1,04.10 M
2 3FeSCN 9,9.10 M
3 3Fe 9,01.10 M
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 25
ch¬ng iv: ph¶n øng kÕt tña
IV.1. TÝch sè tan
n m
m nM A mM nA
m n
m nn m
M AT M . A : tÝch sè tan
IV.2. Quan hÖ gi÷a ®é tan vµ tÝch sè tan
*§é tan (S) :
Sè gam chÊt tan trong 100 (g) dung m«i.
Sè mol chÊt tan trong 1 lÝt dung dÞch.
m n
n m
m n M AM A mM nA T
mS nS
m n
m n
M AT mS . nS
m nM Am n
m n
TS
m .n
VÝ dô: TÝnh ®é tan cña BaSO4 trong dung dÞch b·o hßa BaSO4. 4
10
BaSOT 10
4
2 2 10
4 4 BaSOBaSO Ba SO T 10
S S
4
2 10
BaSOS T 10
10 5S 10 10 M
IV.3. C¸c yÕu tè ¶nh hëng ®Õn ®é tan
IV.3.1. ¶nh hëng do sù cã mÆt cña ion ®ång d¹ng VÝ dô: TÝnh ®é tan cña BaSO4 trong:
a) Dung dÞch 2
2BaCl 10 M
b) Dung dÞch 2
2 4K SO 10 M
a) 2
2BaCl Ba 2Cl
4
2 2 10
4 4 BaSO
2
BaSO Ba SO T 10
10 S S
2 8Víi S << 10 S 10 M
(tháa m·n)
b) T¬ng tù: 8S 10 M
IV.3.2. ¶nh hëng cña pH Nh÷ng trêng hîp mµ anion lµ gèc axit yÕu vµ c¸c cation kim lo¹i cã kh¶ n¨ng t¹o
phøc hi®roxo lín th× pH sÏ ¶nh hëng ®Õn ®é tan cña chÊt Ýt tan.
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 26
VÝ dô: TÝnh ®é tan cña Ag2S trong níc vµ trong dung dÞch cã pH = 3.
BiÕt: 2
50 7 12,92
Ag S 2 1 2T 2.10 vµ H S cã K 10 ;K 10
a) Trong níc:
2
2 50
2 Ag SAg S 2Ag S T 2.10
2S S
Ta cã:
2 502S .S 2.10
16,8S 10 M
b) Trong dung dÞch cã pH = 3:
2
2
2 Ag SAg S 2Ag S T
2 1
3 2 2S H O HS H O K 1
3 2 2 1HS H O H S H O K
¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn nång ®é ban ®Çu ®èi víi 2S
:
2
2S S HS H S
22 2 1 2 1 1
3 2 3 2 1S S H O . S .K H O . S .K .K
22 1 1 1
3 2 3 2 1S S 1 H O .K H O .K .K
2
21 1 1
3 2 3 2 1
SS
1 H O .K H O .K .K
Ta cã:
2
22
Ag SAg . S T
2
2
Ag S21 1 1
3 2 3 2 1
2S .ST
1 H O .K H O .K .K
2
21 1 1
Ag S 3 2 3 2 13
T . 1 H O .K H O .K .KS
4
11,127S 10 M
IV.3.3. ¶nh hëng cña chÊt t¹o phøc Nh÷ng trêng hîp trong dung dÞch cã chÊt t¹o phøc còng ¶mh hëng ®Õn ®é tan
cña chÊt Ýt tan. VÝ dô: TÝnh ®é tan cña AgCl trong níc vµ trong dung dÞch NH3 1M. BiÕi NH3 t¹o
phøc ®îc víi Ag+ cã c¸c h»ng sè bÒn 3,32 7,24
1 210 ; 10 vµ 10
AgClT 10
a) Trong níc:
AgClAgCl Ag Cl T
S S
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 27
2 10
AgClS T 10
10 5S 10 10 M
b) Trong dung dÞch NH3 1M
AgClAgCl Ag Cl T
3 3 1Ag NH Ag NH
3 3 22Ag 2NH Ag NH
¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn nång ®é ban ®Çu ®èi víi Ag :
3 3 2S Ag Ag NH Ag NH
2
3 1 3 2S Ag Ag . NH . Ag . NH .
2
3 1 3 2
SAg
1 NH . NH .
AgClAg . Cl T
2
AgCl2
3 1 3 2
ST
1 NH . NH .
2
AgCl 3 1 3 2S T . 1 NH . NH .
V× 3 3NH 3 NHAg
C C NH C
10 3,32 7,24S 10 . 1 10 10 0,042M
IV.4. §iÒu kiÖn xuÊt hiÖn kÕt tña
m n
n m
m n M AM A mM nA T
§iÒu kiÖn xuÊt hiÖn kÕt tña lµ: n mm n
m n
M AM AC .C T
VÝ dô 1: Cho 20 ml dung dÞch AgNO3 310 M
vµo 20 ml dung dÞch HCl 310 M
. Cã
kÕt tña AgCl hay kh«ng? BiÕt 10
AgClT 10
3 3AgNO Ag NO
2 3HCl H O H O Cl
Ta cã:
34
Ag
20.10C 5.10 M
40
34
Cl
20.10C 5.10 M
40
7
AgClAg ClC .C 2,5.10 T
VËy cã kÕt tña AgCl t¹o thµnh.
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 28
VÝ dô 2: TÝnh pH b¾t ®Çu xuÊt hiÖn kÕt tña Mg(OH)2 tõ dung dÞch MgCl2 0,01M.
BiÕt 2
10,95
Mg OHT 10
2
2MgCl Mg 2Cl
0,01M 0,01M
Ta cã:
2
2
Mg OH2Mg OH Mg 2OH T
§Ó xuÊt hiÖn kÕt tña Mg(OH)2 :
22
2
Mg OHMgC . OH T
2
2
10,95Mg OH
Mg
T 10OH
C 0,01
5OH 3,35.10 M
10
3H O 2,99.10 M
VËy pH > 9,5 IV.5. Sù kÕt tña hoµn toµn
Ngêi ta chÊp nhËn mét chÊt ®îc kÕt tña hoµn toµn khi nång ®é cña chóng cßn l¹i
trong dung dÞch 610 M .
VÝ dô 1: TÝnh pH cÇn thiÕt lËp vµo dung dÞch FeCl3 310 M
®Ó xuÊt hiÖn kÕt tña Fe(OH)3
vµ kÕt tña hoµn toµn Fe(OH)3. BiÕt 3
37,5
Fe OHT 10 .
3
3 37,5
Fe OH3Fe OH Fe 3OH T 10
a) §iÒu kiÖn xuÊt hiÖn kÕt tña Fe(OH)3:
33
3
Fe OHFeC . OH T
3
3
37,5Fe OH 11,533
3
Fe
T 10OH 10 M
C 10
VËy 2,5
3H O 10
Hay pH > 2,5 b) §iÒu kiÖn kÕt tña hoµn toµn Fe(OH)3:
37,53 6 10,53
6
10Fe 10 OH 10 M
10
VËy 3,5
3H O 10
Hay pH 3,5 IV.6. KÕt tña ph©n ®o¹n
NÕu hai ion X1 vµ X2 cïng t¹o víi ion M hai hîp chÊt Ýt tan cã tÝch sè tan nhá h¬n nhau nhiÒu th× ta cã thÓ tiÕn hµnh kÕt tña lÇn lît tõng ion mét.
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 29
VÝ dô 1: Thªm tõ tõ tõng giät AgNO3 vµo dung dÞch chøa KCl 1M vµ KI 0,001M.
ThiÕt lËp kho¶ng nång ®é AgNO3 ®Ó t¸ch hoµn toµn I ra khái dung dÞch. (Tøc lµ lµm kÕt tña hoµn toµn AgI vµ cha xuÊt hiÖn kÕt tña AgCl).
BiÕt 10 16
AgCl AgIT 10 ;T 10
KCl K Cl
0,1M 0,1M
KI K I
0,001M 0,001M
10
AgClAgCl Ag Cl T 10
16
AgIAgI Ag I T 10
§iÒu kiÖn kÕt tña hoµn AgI: 16
6 10
6
10I 10 M Ag 10 M
10
§iÒu kiÖn ®Ó kh«ng xuÊt hiÖn kÕt tña AgCl:
AgClClAg .C T
10AgCl 9
Cl
T 10Ag 10 M
C 0,1
VËy ®Ó t¸ch hoµn toµn I ra khái dung dÞch cÇn thiÕt lËp: 10 9
10 M Ag 10 M
VÝ dô 2: Cho dung dÞch gåm: K2Cr2O7 1M; BaCl2 0,01M; SrCl2 0,1M. ThiÕt lËp
kho¶ng pH ®Ó t¸ch hoµn toµn 2Ba
ra khái dung dÞch trªn.
BiÕt: 4 4
9,7 4,4
BaCrO SrCrOT 10 ;T 10
2 2 15
2 7 2 4 3Cr O 3H O 2CrO 2H O K 2,7.10
C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch: 2
2 2 7 2 7K Cr O 2K Cr O 2
2BaCl Ba 2Cl 2
2SrCl Sr 2Cl 2 2 15
2 7 2 4 3Cr O 3H O 2CrO 2H O K 2,7.10
4
2 2 1
4 4 BaCrOBa CrO BaCrO T
4
2 2 1
4 4 SrCrOSr CrO SrCrO T
§Ó t¸ch hoµn toµn2Ba
ra khái dung dÞch, cã nghÜa lµ lµm kÕt tña hoµn toµn2Ba
díi d¹ng BaCrO4 mµ kh«ng lµm xuÊt hiÖn kÕt tña SrCrO4.
§iÒu kiÖn kÕt tña hoµn toµn BaCrO4:
4
9,7BaCrO2 6 2 3,7
4 6 6
T 10Ba 10 M CrO 10
10 10
§Ó kh«ng xuÊt hiÖn kÕt tña SrCrO4:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 30
24
2
4 SrCrOSrC . CrO T
4
2
4,4SrCrO2 3,4
4
Sr
T 10CrO 10 M
C 0,1
Do ®ã: 3,7 2 3,4
410 CrO 10
MÆt kh¸c: 2 2
2
4 3
2
2 7
CrO . H OK
Cr O
2
2 72
4 2
3
K. Cr OCrO
H O
2
2 73,7 3,4
2
3
K. Cr O10 10
H O
153,7 3,4
2
3
2,7.10 .110 10
H O
7,33,7 3,4
3
1010 10
H O
33,4 3,7
7,3
H O10 10
10
3,4 7,3 3,7 7,3
310 .10 H O 10 .10
3,9 3,6
310 H O 10
Hay:
3,6 pH 3,9
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 31
ch¬ng v: c©n b»ng oxi hãa - khö
V.1. ThÕ ®iÖn cùc
ThÕ ®iÖn cùc lµ søc ®iÖn ®éng cña pin ®îc h×nh thµnh bëi ®iÖn cùc hi®ro tiªu
chuÈn cã ho¹t ®é ion H b»ng 1, ¸p suÊt riªng phÇn cña hi®ro b»ng 1 at vµ ®iÖn cùc t¹o
thµnh bëi cÆp oxi hãa - khö mµ ta xÐt. V.2. Sù phô thuéc cña thÕ ®iÖn cùc theo nång ®é
ThÕ oxi hãa - khö E cña c¸c cÆp phô thuéc vµo ho¹t ®é cña c¸c chÊt theo ph¬ng tr×nh Nernst. §èi víi ph¶n øng:
aOxh ne bKh
Ph¬ng tr×nh Nernst:
a
0
Oxh Kh b
OxhRTE E ln
nF Kh
1 1R 8,314 J.mol .K 0T t C 273 K
F 96500 C
ë 250C, chuyÓn logarit tù nhiªn thµnh logarit thËp ph©n ln = 2,303lg, ta ®îc:
a
0
Oxh Kh b
Oxh0,059E E lg
n Kh
aa
Oxh0
Oxh Kh bb
Kh
f . Oxh0,059E E lg
n f . Kh
aa0 OxhOxh Kh bb
Kh
Oxh0,059 f 0,059E E lg lg
n f n Kh
Trong dung dÞch lo·ng: Oxh Khf 1;f 1
a
0
Oxh Kh b
Oxh0,059E E lg
n Kh
VÝ dô 1: TÝnh thÕ ®iÖn cùc Pt nhóng trong dung dÞch 3Fe 0,01M vµ 2Fe 0,1M ,
biÕt 3 2
0
Fe FeE 0,771V .
3 2Fe e Fe
3 2
3
0
2Fe Fe
Fe0,059E E lg
1 Fe
0,01E 0,771 0,059lg 0,712 V
0,1
V.3. H»ng sè c©n b»ng cña ph¶n øng oxi hãa - khö 0 0G nFE RT ln K
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 32
E0: ThÕ ®iÖn cùc tiªu chuÈn.
G0: BiÕn thiªn n¨ng lîng tù do tiªu chuÈn. K: H»ng sè c©n b»ng cña ph¶n øng.
1 1R 8,314 J.mol .K 0T t C 273 K
F 96500 C
Qu¸ tr×nh khö: 01nE
0,059
1 1 1Oxh ne Kh K 10
Qu¸ tr×nh oxi hãa: 02nE
0,059
2 2 2Kh ne Oxh K 10
0 01 2n E E
0,059
1 2 1 2 CB 1 2Oxh Kh Kh Oxh K K .K 10
Hay:
0 0Oxh Khn E E
0,059
CBK 10
VÝ dô 1: TÝnh h»ng sè c©n b»ng cña ph¶n øng oxi hãa ion 2Fe
b»ng ion 2
2 7Cr O
trong ®iÒu kiÖn chuÈn. BiÕt:
2 32 7
0 0
1Cr O 2CrE E 1,36 V
3 2
0 0
2Fe FeE E 0,77 V
01
02
6E
2 3 0,059
2 7 2 1
E
2 3 0,059
2
2 2 3 3
2 7 2 CB
Cr O 14H 6e 2Cr 7H O K 10
6 Fe e Fe K 10
Cr O 6Fe 14H 2Cr 6Fe 7H O K
0 01 26 E E 6 1,36 0,77
6 600,059 0,059
CB 1 2K K .K 10 10 10
VÝ dô 2: TÝnh thÕ tiªu chuÈn 0
1E cña b¸n ph¶n øng:
2 3 2 2H SO 6H 6e H S 3H O 1
Cho biÕt thÕ tiªu chuÈn cña c¸c b¸n ph¶n øng sau:
0
2 3 2 2H SO 4H 4e S 3H O 2 E 0,45V
0
2 3S 2H 2e H S 3 E 0,141V
Ta cã:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 33
02
03
01
4E
0,059
2 3 2 2
2E
0,059
2 3
6E
0,059
2 3 2 2 1
H SO 4H 4e S 3H O K 10
S 2H 2e H S K 10
H SO 6H 6e H S 3H O K 10
1 2 3K K .K 0 0 01 2 36E 4E 2E
0,059 0,059 0,05910 10 10 0 0
0 2 31
4E 2E 4.0,45 2.0,141E 0,35 V
6 6
*C¸ch 2: 0
2 3 2 2
0
2 3
0
2 3 2 2 1
H SO 4H 4e S 3H O G
S 2H 2e H S G
H SO 6H 6e H S 3H O G
Ta cã: 0 0 0
1 2 3G G G 0 0 0
1 2 36FE 4FE 2FE 0 0
0 2 31
4E 2E 4.0,45 2.0,141E 0,35 V
6 6
*C¸ch 3: Theo gi¶n ®å Lamimer:
H2SO
3 S H
2S
E E
E
0
2
0
3
0
1
+4 0 -2
+4e +2e
+6e 0 0 0
1 2 36E 4E 2E 0 0
0 2 31
4E 2E 4.0,45 2.0,141E 0,35 V
6 6
V.4. TÝnh c©n b»ng trong c¸c dung dÞch oxi hãa - khö
*Chó ý: NhiÒu ph¶n øng oxi hãa - khö cã s¶n phÈm khÝ th× trong ®Þnh luËt t¸c dông
khèi lîng nång ®é chÊt khÝ ®îc thay b»ng ¸p suÊt riªng phÇn:
i i
i
1P C
L
Pi: ¸p suÊt riªng phÇn. Li : §é tan cña khÝ trong dung dÞch. Ci: Nång ®é. NÕu Ci > Li th× Pi = 1. VÝ dô 1: §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng hßa tan cña Cu kim lo¹i trong dung dÞch HCl 1M.
BiÕt:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 34
2
0
Cu CuE 0,34 V
2
0
2H HE 0,00 V
2
4
HL 8.10 M
2
2.0,34
2 0,059
1
2.0,00
0,059
2 2
2 0 0,34
2 11,530,059
2 1 2
H
Cu 2e Cu K 10
2H 2e H K 10
Cu 2H Cu H K K .K 10 10
C 1
11 2x x x
L
2
2
H 11,53
2
1x .
LK 10
1 2x
24 11,53
2
xK 8.10 .10
1 2x
Gi¶ sö 2x << 1: 7,31x 10 1 (tháa m·n)
2 7,31Cu 10 M
KÕt luËn: Cu kh«ng tan trong dung dÞch HCl. VÝ dô 2: TÝnh ®é tan cña Cu trong dung dÞch HNO3 0,08M.
BiÕt:
2
0
Cu CuE 0,34 V
3
0
NO NOE 0,96 V
3
NOL 2.10 M 3.0,96
0,059
3 2 1
2.0,34
2 0,059
2
2
3 2 CB
2 NO 4H 3e NO 2H O K 10
3 Cu 2e Cu K 10
3Cu 2NO 8H 3Cu 2NO 4H O K
6 0,96 0,34
2 3 630,059
CB 1 2K K .K 10 10
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 35
2
3 23Cu 2NO 8H 3Cu 2NO 4H O
C 0,08 0,08
1 3 1x; 0,08 0,08 x ; 0,08 x ; 0,08 x
4 8 4
32 2
NO
CB
Cu .PK
NO
V× KCB >>
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 36
Phần II: Bài tập
A. bµi tËp cã lêi gi¶i
Bµi 1: TÝnh ®é ®iÖn ly cña dung dÞch CH3COOH. BiÕt h»ng sè ®iÖn ly K = 2.10-5.
TÝnh ’ khi pha lo·mg dung dÞch trªn 100 lÇn. (§S:
Gi¶i
3 2 3 3CH COOH H O H O CH COO K
Ta cã:
2 23 3
3
H O . CH COO C CK
CH COOH C C 1
V×
5
2K 2.101 1,4.10 1,4%
C 0,1
Khi pha lo·mg dung dÞch ra 100 lÇn:
30,1C ' 10 M
100
Ta cã: 2 5
3
2
' K 2.100,02
1 C ' 10
' 0,02 0,02 '
' 0,13 13%
Bµi 2: TÝnh pH cña dung dÞch HCl trong c¸c trêng hîp sau:
a) C = 10-3M b) C = 2.10
Gi¶i C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
2 3
2 3 W
HCl H O H O Cl
2H O H O OH K
Ph¬ng tr×nh b¶o toµn proton:
3
3
H O OH Cl
H O OH C
a) C = 10-3M >> 10-7: bá qua [OH-]
[H+] = C = 10-3M pH = 3
b) C = 2.10-7M
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 37
WKH C
H
2
W
7
H C. H K 0
H 2,4.10 M
pH = 6,6 Bµi 3: TÝnh pH cña dung dÞch NaOH trong c¸c trêng hîp sau:
c) C = 10-3M d) C = 2.10
Gi¶i C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
2 W
NaOH Na OH
H O H OH K
Ph¬ng tr×nh b¶o toµn proton:
H OH Na
H OH C
a) C = 10-3M >> 10-7: bá qua [H+]
[OH-] = C = 10-3M
pOH = 3 pH = 14 - pOH = 14 - 3 = 11 b) C = 2.10-7M
WKH C
H
2
W
8
H C. H K 0
H 4,14.10 M
pH = 7,4 Bµi 4: TÝnh pH cña dung dÞch CH3COOH 0,1M. BiÕt Ka = 10-4,75
Gi¶i C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
2 W
3 3 a
H O H OH K
CH COOH H CH COO K
C 0,1
0,1 x x x
V× Ca.Ka >> KW: bá qua c©n b»ng ®iÖn ly cña H2O Ta cã:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 38
24,75
a
2 4,75 5,75
xK 10
0,1 x
x 10 x 10 0
2,875x 10
pH = 2,875 Bµi 5: TÝnh pH vµ nång ®é c¸c cÊu tö trong dung dÞch H3PO4 0,1M. BiÕt
2,23 7,26 12,32
1 2 1K 10 ,K 10 ,K 10
Gi¶i C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
3 4 2 4 1
2
2 4 4 2
2 3
4 4 3
2 W
H PO H H PO K
H PO H HPO K
HPO H PO K
H O H OH K
V× K1 >> K2, K3 Vµ Ca.K1 >> KW Nªn pH cña dung dÞch quyÕt ®Þnh bëi c©n b»ng:
3 4 2 4 1H PO H H PO K
C 0,1
0,1 x x x
22,23
1
xK 10
0,1 x
2 2,23 3,23x 10 x 10 0
x 0,0215
pH = 1,67 Nång ®é c¸c cÊu tö trong dung dÞch
1,67
2 4H PO x 10 M
2
2 4 4 2
1,67
1,67
H PO H HPO K
C 10
10 y h y
7,26
2 1,67
h.yK 10
10 y
Gi¶ sö y << 10-1,67:
7,26 1,677,26
1,67
10 .10y 10 M
10(tháa m·n)
VËy 2 7,26
4HPO y 10 M
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 39
2 3
4 4 3
7,26
7,26
HPO H PO K
C 10
10 z h z
12,32
3 7,26
h.zK 10
10 z
Gi¶ sö z << 10-7,26:
7,26 12,3217,91
1,67
10 .10z 10 M
10(tháa m·n)
VËy 3 17,91
4PO z 10 M
¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn nång ®é ban ®Çu:
2 3
a 3 4 2 4 4 4
1,67
3 4 a 2 4
C H PO H PO HPO PO
H PO C H PO 0,1 10 0,083M
b. bµi tËp lµm thªm
Bµi 1: §é ®iÖn ly cña dung dÞch HCOOH (Ka = 10-3,75) 0,1M thay ®æi ra sao khi cã mÆt
a) HCl 0,01M b) NH4Cl (Ka = 10-9,24) 0,1M c) CH3COONa (Kb = 10-9,24) 0,01M Bµi 2: Trén 10 ml dung dÞch NH3 (Kb = 10-4,76) 0,01M víi 5 ml dung dÞch HCl 0,02M.
Dung dÞch thu ®îc cã ph¶n øng axit hay baz¬ ? Bµi 3: TÝnh nång ®é mol cña ion S2- vµ pH cña dung dÞch H2S (K1 = 10-7,02, K2 = 10-12,9)
0,01M. Khi thªm 0,01 mol HCl vµo 1 lÝt dung dÞch trªn th× nång ®é mol cña ion S2-- b»ng bao nhiªu ? Bµi 4: TÝnh pH cña dung dÞch Cl3CCOOH, pKa = 0,7; cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-1M b) 10-2M c) 10-3M Bµi 5: TÝnh pH cña dung dÞch Cl2CHCOOH, pKa = 1,3; cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-1M b) 10-2M c) 10-3M d) 10-4M Bµi 6: TÝnh pH cña dung dÞch ClCH2COOH, pKa = 2,86; cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-1M b) 10-2M c) 10-3M d) 10-4M e) 10-5M Bµi 7: TÝnh pH cña dung dÞch CH3COOH, pKa = 4,75; cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-1M b) 10-2M c) 10-3M d) 10-4M e) 10-5M f) 10-6M Bµi 8: TÝnh pH cña dung dÞch HCN, pKa = 9,21; cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-3M b) 10-5M Bµi 9: TÝnh pH cña dung dÞch NH4Cl cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-1M b) 10-2M c) 10-3M BiÕt NH3 cã pKb = 4,75. Bµi 10: TÝnh pH cña dung dÞch NH3, pKb = 4,75; cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-1M b) 10-3M c) 10-5M Bµi 11: TÝnh pH cña dung dÞch NH2OH, pKb = 8; cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-1M b) 10-3M c) 10-5M Bµi 12: TÝnh pH cña dung dÞch KCN cã c¸c nång ®é sau:
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 40
a) 10-1M b) 10-2M c) 10-3M BiÕt HCN cã pKa = 9,21. Bµi 13: TÝnh pH cña dung dÞch CH3COONa cã c¸c nång ®é sau:
a) 10-1M b) 10-2M c) 10-3M BiÕt CH3COOH cã pKa = 4,75. Bµi 14: TÝnh pH cña c¸c dung dÞch ®Öm sau:
a) CH3COOH 0,1M + CH3COONa 0,1M b) CH3COOH 0,01M + CH3COONa 0,05M c) CH3COOH 0,05M + CH3COONa 0,01M d) CH3COOH 2,5.10-2M + CH3COONa 7,5.10-2M e) CH3COOH 10-4M + CH3COONa 10-4M f) Dung dÞch d) sau khi thªm 10-2M HCl vµo 1 lÝt dung dÞch ®ã. g) Dung dÞch d) sau khi thªm 10-2M NaOH vµo 1 lÝt dung dÞch ®ã.
Bµi 15:
1) TÝnh pH cña dung dÞch HA 0,1M (Ka = 10-3.75) . TÝnh pH cña dung dÞch X ®îc
t¹o thµnh khi trén 200ml dung dÞch HA 0,1M víi 200ml dung dÞch KOH 0.05M.
2) Cho hai muèi Ag2SO4 vµ SrSO4 vµo níc cÊt vµ khuÊy ®Òu cho ®Õn khi ®¹t ®îc
dung dÞch b·o hoµ ë nhiÖt ®é phßng. X¸c ®Þnh nång ®é ion Ag+ vµ Sr2+. BiÕt r»ng ë
nhiÖt ®é nghiªn cøu tÝch sè tan cña Ag2SO4 lµ 1,5. 10-5, cña SrSO4 lµ 2,8.10-7.
3) TÝnh ®é tan cña AgI trong dung dÞch NH3 1M, biÕt tÝch sè tan cña AgI = 10-16 ,
h»ng sè bÒn cña phøc Ag(NH3)2+ lµ 107,24.
Bµi 16:
1. Trong phßng thÝ nghiÖm cã c¸c dung dÞch bÞ mÊt nh·n: AlCl3, NaCl, KOH,
Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3. Dïng thªm mét thuèc thö, h·y nhËn biÕt mçi dung dÞch. ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng (nÕu cã).
2. Dung dÞch b·o hßa H2S cã nång ®é 0,100 M. H»ng sè axit cña H2S: K1 = 1,0 x
10-7 vµ K2 = 1,3 x 10-13. a) TÝnh nång ®é ion sunfua trong dung dÞch H2S 0,100 M khi ®iÒu chØnh pH = 2,0. b) Mét dung dÞch A chøa c¸c cation Mn2+, Co2+, vµ Ag+ víi nång ®é ban ®Çu cña
mçi ion ®Òu b»ng 0,010 M. Hoµ tan H2S vµo A ®Õn b·o hoµ vµ ®iÒu chØnh pH = 2,0 th× ion
nµo t¹okÕt tña. Cho: TMnS = 2,5 x 10-10 ; TCoS = 4,0 x 10 – 21 ; TAg2S = 6,3 x 10-50
Bµi 17:
1. TÝnh ®é ®iÖn li cña ion CO32 trong dung dÞch Na2CO3 cã pH =11,60 (dung dÞch
A). 2. Thªm 10,00 ml HCl 0,160 M vµo 10,00 ml dung dÞch A. TÝnh pH cña hçn hîp
thu ®îc. 3. Cã hiÖn tîng g× x¶y ra khi thªm 1 ml dung dÞch b·o hoµ CaSO4 vµo 1 ml dung
dÞch A.
Cho: CO2 + H2O HCO3 + H+ ; K = 10
6,35 a1
a2
Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học Chuyên đề Sự cân bằng điện li trong dung dịch
Trung tâm luyện thi T – L - H | Giáo viên: Đinh Văn Long – ĐT: 01234251579 -
05003505177 41
HCO3 H+ + CO3
2 ; K = 1010,33
§é tan cña CO2 trong níc b»ng 3,0.102 M.
TÝch sè tan cña CaSO4 b»ng 105,04; cña CaCO3 b»ng 10
8,35
Bµi 18:
Axit Photphoric lµ mét lo¹i ph©n bãn quan träng. Bªn c¹nh ®ã axit photphoric vµ muèi cña nã cã nhiÒu øng dông trong xö lý kim lo¹i, thùc phÈm, chÊt tÈy röa vµ c«ng nghiÖp chÕ t¹o thuèc ®¸nh r¨ng.
1. GÝa trÞ pK cña ba nÊc ph©n ly cña H3PO4 ë 25oC lµ: pKa1 = 2,12; pKa2 = 7,21; pKa3=12,32. ViÕt c«ng thøc baz¬ liªn hîp cña H2PO4
- vµ tÝnh gÝa trÞ Kb cña nã. Mét lîng nhá H3PO4 ®îc sö dông réng r·i ®Ó t¹o vÞ chua hay vÞ ch¸t cho nhiÒu
thøc uèng nh cola vµ bia. Cola cã tØ khèi 1,00gmL-1 chøa 0,05% H3PO4 vÒ khèi lîng.
2. TÝnh pH cña cola (bá qua nÊc ph©n li thø 2 vµ 3). Gi¶ sö r»ng nguyªn nh©n g©y ra tÝnh axit cña cola lµ do H3PO4.
Bµi 19:
Mét häc sinh ®iÒu chÕ dung dÞch b·o hoµ magie hydroxit trong níc tinh khiÕt t¹i 25oC. TrÞ sè pH cña dung dÞch b·o hoµ ®ã ®îc tÝnh b»ng 10,5.
a) Dïng kÕt qña nµy ®Ó tÝnh ®é tan cña magie hydroxit trong níc. Ph¶i tÝnh ®é tan theo mol.L-1 còng nh g/100mL.
b) H·y tÝnh tÝch sè tan cña magie hydroxit. c) H·y tÝnh ®é tan cña magie hydroxit trong dung dÞch NaOH 0,010M t¹i 25oC. KhuÊy trén mét hçn hîp gåm 10g Mg(OH)2 vµ 100mL dung dÞch HCl 0,100M
b»ng m¸y khuÊy tõ tÝnh trong mét thêi gian t¹i 25oC.
d) H·y tÝnh pH cña pha láng khi hÖ thèng ®¹t c©n b»ng. Bµi 20:
Hai yÕu tè quan träng nhÊt ¶nh hëng lªn ®é tan cña c¸c muèi khã tan lµ pH vµ sù cã mÆt cña t¸c nh©n t¹o phøc. B¹c oxalat lµ mét vÝ dô ®iÓn h×nh: TÝch sè tan cña nã trong níc lµ T = 2,06.10-4 t¹i pH=7. §é tan cña nã bÞ ¶nh hëng bëi pH khi anion oxalat ph¶n øng víi ion hydroni vµ b»ng t¸c nh©n t¹o phøc ch¼ng h¹n nh amoniac ®Ó t¹o phøc víi cation b¹c.
a) TÝnh ®é tan cña b¹c oxalat trong dung dÞch axit cã pH = 5,0. Hai h»ng sè ph©n li cña axit oxalic lÇn lît lµ: K1 = 5,6.10-2 vµ K2 = 6,2.10-6.
b) Víi sù cã mÆt cña amoniac th× ion b¹c t¹o thµnh hai d¹ng phøc Ag(NH3)+ vµ
Ag(NH3)2+. C¸c h»ng sè t¹o phøc tõng nÊc t¬ng øng sÏ lµ 1 = 1,59.103 vµ 2 =
6,76.103. TÝnh ®é tan cña b¹c oxalat trong dung dÞch chøa 0,02M NH3 vµ cã pH = 10,8.