Quá trình hoà tan... Baz đi n li ra anion OH và cation kim lo i ho c amoni... Nh ng th c ra axit không t phân li mà nh ng proton cho n ctheo ph ng trình.. HNO3 cho proton, AlOH3 nh n pr
Trang 1
I DUNG D CH
1 nh ngh a.
Dung d ch là h đ ng th g m hai hay nhi u ch t mà t l thành ph n c a chúng có th thay đ i trong m t gi i
h n khá r ng
Dung d ch g m: các ch t tan và dung môi
Dung môi là môi tr ng đ phân b các phân t ho c ion ch t tan Th ng g p dung môi l ng và quan tr ng
nh t là H2O
2 Quá trình hoà tan
Khi hoà tan m t ch t th ng x y ra 2 quá trình
- Phá hu c u trúc c a các ch t tan
- T ng tác c a dung môi v i các ti u phân ch t tan
Ngoài ra còn x y ra hi n t ng ion hoá ho c liên h p phân t ch t tan (liên k t hiđro)
Ng c v i quá trình hoà tan là quá trình k t tinh Trong dung d ch, khi t c đ hoà tan b ng t c đ k t tinh, ta
có dung d ch bão hoà Lúc đó ch t tan không tan thêm đ c n a
3 tan c a các ch t.
tan đ c xác đ nh b ng l ng ch t tan bão hoà trong m t l ng dung môi xác đ nh N u trong 100 g H2O hoà tan đ c:
>10 g ch t tan: ch t d tan hay tan nhi u
<1 g ch t tan: ch t tan ít
< 0,01 g ch t tan: ch t th c t không tan
4 Tinh th ng m n c.
Quá trình liên k t các phân t (ho c ion) ch t tan v i các phân t dung môi g i là quá trình sonvat hoá N u dung môi là H2O thì đó là quá trình hiđrat hoá
H p ch t t o thành g i là sonvat (hay hiđrat)
Ví d : CuSO4.5H2O ; Na2SO4.10H2O
Các sonvat (hiđrat) khá b n v ng Khi làm bay h i dung d ch thu đ c chúng d ng tinh th , g i là nh ng tinh th ng m H2O N c trong tinh th g i là n c k t tinh
M t s tinh th ng m n c th ng g p:
FeSO4.7H2O, Na2SO4.10H2O, CaSO4.2H2O
5 N ng đ dung d ch
N ng đ dung d ch là đ i l ng bi u th l ng ch t tan có trong m t l ng nh t đ nh dung d ch ho c dung
môi
a) N ng đ ph n tr m (C%) N ng đ ph n tr m đ c bi u th b ng s gam ch t tan có trong 100 g dung d ch
Trong đó : mt, mdd là kh i l ng c a ch t tan và c a dung d ch
V là th tích dung d ch (ml), D là kh i l ng riêng c a dung d ch (g/ml)
b) N ng đ mol (CM) N ng đ mol đ c bi u th b ng s mol ch t tan trong 1 lít dung d ch Ký hi u là M
c) Quan h gi a C% và CM
DUNG D CH, S I N LI
(TÀI LI U BÀI GI NG) (Tài li u dùng chung cho các bài gi ng s : 14, 15, 16 thu c chuyên đ này)
Giáo viên: V KH C NG C
ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng “Axit, bazo, mu i và pH c a dung d ch” thu c Khóa
h c LT H KIT-1: Môn Hóa h c (Th y V Kh c Ng c) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c
ph n “Axit, bazo, mu i và pH c a dung d ch”, B n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này
Trang 2Ví d : Tính n ng đ mol c a dung d ch axit H2SO4 20%, có D = 1,143 g/ml
Gi i : Theo công th c trên ta có :
II S I N LY
1 nh ngh a.
- S đi n li là quá trình phân li ch t tan thành các ion d i tác d ng c a các phân t dung môi (th ng là
n c) ho c khi nóng ch y
Ion d ng g i là cation, ion âm g i là anion
- Ch t đi n ly là nh ng ch t tan trong n c t o thành dung d ch d n đi n nh phân ly thành các ion
Ví d : Các ch t mu i axit, baz
- Ch t không đi n li là ch t khi tan trong n c t o thành dung d ch không d n đi n
Ví d : Dung dch đ ng, dung d ch r u,…
- N u ch t tan c u t o t các tinh th ion (nh NaCl, KOH,…) thì quá trình đi n ly là quá trình đi n li là quá trình tách các ion kh i m ng l i tinh th r i sau đó ion k t h p v i các phân t n c t o thành ion hiđrat
- N u ch t tan g m các phân t phân c c (nh HCl, HBr, HNO3,…) thì đ u tiên x y ra s ion hoá phân t và sau đó là s hiđrat hoá các ion
- Phân t dung môi phân c c càng m nh thì kh n ng gây ra hi n t ng đi n li đ i v i ch t tan càng m nh Trong m t s tr ng h p quá trình đi n li liên quan v i kh n ng t o liên k t hiđro c a phân t dung môi (nh
s đi n li c a axit)
2 S đi n li c a axit, baz , mu i trong dung d ch n c.
a) S đi n li c a axit
Axit đi n li ra cation H+(đúng h n là H3O+) và anion g c axit
đ n gi n, ng i ta ch vi t
N u axit nhi u l n axit thì s đi n li x y ra theo nhi u n c, n c sau y u h n n c tr c
b) S đi n li c a baz
Baz đi n li ra anion OH
và cation kim lo i ho c amoni
4
-4
NaOH Na + OH
NH OH NH + OH
N u baz nhi u l n baz thì s đi n li x y ra theo nhi u n c, n c sau y u h n n c tr c
c) S đi n li c a mu i
Mu i đi n li ra cation kim lo i hay amoni và anion g c axit, các mu i trung hoà th ng ch đi n li 1 n c
2
+
Mu i axit, mu i baz đi n li nhi u n c :
Mu i baz :
d) S đi n li c a hiđroxit l ng tính
Hiđroxit l ng tính có th đi n li theo 2 chi u ra c ion H+
và OH-
Trang 33 Ch t đi n li m nh và ch t đi n li y u.
a) Ch t đi n li m nh
Ch t đi n li m nh là nh ng ch t trong dung d ch n c đi n li hoàn toàn thành ion Quá trình đi n li là quá trình m t chi u, trong ph ng trình đi n li dùng d u Ví d :
Nh ng ch t đi n li m nh là nh ng ch t mà tinh th ion ho c phân t có liên k t phân c c m nh
ó là:
- H u h t các mu i tan
- Các axit m nh: HCl, HNO3, H2SO4,…
- Các baz m nh: NaOH, KOH, Ca(OH)2,…
b) Ch t đi n li y u
- Ch t đi n li y u là nh ng ch t trong dung d ch n c ch có m t ph n nh s phân t đi n li thành ion còn
ph n l n t n t i d i d ng phân t , trong ph ng trình đi n li dùng d u thu n ngh ch
Ví d :
Nh ng ch t đi n li y u th ng g p là:
- Các axit y u: CH3COOH, H2CO3, H2S,…
- Các baz y u: NH4OH,…
- M i ch t đi n li y u đ c đ c tr ng b ng h ng s đi n li (Kđl) - đó là h ng s cân b ng c a quá trình đi n li
Ví d :
Trong đó: [CH3COO-], [H+] và [CH3COOH] là n ng đ các ion và phân t trong dung d ch lúc cân b ng Kđl là
h ng s , không ph thu c n ng đ Ch t đi n li càng y u thì Kđl càng nh
V i ch t đi n li nhi u n c, m i n c có Kđl riêng H2CO3 có 2 h ng s đi n li:
4 đi n li a.
- đi n li a c a ch t đi n li là t s gi a s phân t phân li thành ion Np và t ng s phân t ch t đi n li tan vào n c Nt
Ví d : C 100 phân t ch t tan trong n c có 25 phân t đi n li thì đ đi n li a b ng:
- T s này c ng chính là t s n ng đ mol ch t tan phân li (Cp) và n ng đ mol ch t tan vào trong dung d ch
(Ct)
- Giá tr c a a bi n đ i trong kho ng 0 đ n 1
0 ≤ a ≤ 1
Khi a = 1: ch t tan phân li hoàn toàn thành ion Khi a = 0: ch t tan hoàn toàn không phân li (ch t không đi n li)
- đi n li a ph thu c các y u t : b n ch t c a ch t tan, dung môi, nhi t đ và n ng đ dung d ch
Trang 45 Quan h gi a đ đi n li a và h ng s đi n li.
Gi s có ch t đi n li y u MA v i n ng đ ban đ u Co, đ đi n li c a nó là , ta có:
H ng s đi n li:
D a vào bi u th c này, n u bi t ng v i n ng đ dung d ch Co, ta tính đ c Kđlvà ng c l i
Ví d : Trong dung d ch axit HA 0,1M có a = 0,01 Tính h ng s đi n li c a axit đó (ký hi u là Ka)
Gi i: Trong dung d ch, axit HA phân li:
6 Axit - baz
a) nh ngh a
Axit là nh ng ch t khi tan trong n c đi n li ra ion H+
(chính xác là H3O+)
Baz là nh ng ch t khi tan trong n c đi n li ra ion OH
-
- i v i axit, ví d HCl, s đi n li th ng đ c bi u di n b ng ph ng trình
Nh ng th c ra axit không t phân li mà nh ng proton cho n ctheo ph ng trình
Vì H2O trong H3O+ không tham gia ph n ng nên th ng ch ghi là H+
- i v i baz , ngoài nh ng ch t trong phân t có s n nhóm OH-(nh NaOH, Ba(OH)2…) Còn có nh ng baz trong phân t không có nhóm OH (nh NH3…) nh ng đã nh n proton c a n c đ t o ra OH
Do đó đ nêu lên b n ch t c a axit và baz , vai trò c a n c (dung môi) c n đ nh ngh a axit - baz nh sau: Axit là nh ng ch t có kh n ng cho proton
Baz là nh ng ch t có kh n ng nh n proton
ây là đ nh ngh a c a Bronstet v axit - baz
b) Ph n ng axit - baz
- Tác d ng c a dung d ch axit và dung dch baz
Cho dung d ch H2SO4 tác d ng v i dung d ch NaOH, ph n ng hoá h c x y ra to nhi t làm dung d ch nóng lên
H2SO4 cho proton (chuy n qua ion H3O+) và NaOH nh n proton (tr c ti p là ion OH-)
Ph n ng c a axit v i baz g i là ph n ng trung hoà và luôn to nhi t
- Tác d ng c a dung dch axit và baz không tan
dung d ch HNO3 vào Al(OH)3 ¯ , ch t này tan d n Ph n ng hoá h c x y ra
HNO3 cho proton, Al(OH)3 nh n proton
- Tác d ng c a dung dch axit và oxit baz không tan
dung dch axit HCl vào CuO, đun nóng, ph n ng hoá h c x y ra, CuO tan d n:
K t lu n:
Trong các ph n ng trên đ u có s cho, nh n proton - đó là b n ch t c a ph n ng axit - baz
c) Hiđroxit l ng tính
Có m t s hiđroxit không tan (nh Zn(OH)2, Al(OH)3) tác d ng đ c c v i dung d ch axit và c v i dung
dch baz đ c g i là hiđroxit l ng tính
Ví d : Zn(OH)2tác đ ng đ c v i H2SO4 và NaOH
K m hiđroxit nh n proton, nó là m t baz
K m hiđroxit cho proton, nó là m t axit
V y: Hiđroxit l ng tính là hiđroxit có hai kh n ng cho và nh n proton, ngh a là v a là axit, v a là baz
7 S đi n li c a n c
a) N c là ch t đi n li y u
Tích s n ng đ ion H+
và OH-trong n c nguyên ch t và trong dung d ch n c m i nhi t đ là m t h ng
s
Trang 5Môi tr ng trung tính : [H+
] = [OH-] = 10-7 mol/l Môi tr ng axit: [H+
] > [OH-] [H+] > 10-7 mol/l
Môi tr ng baz : [H+
] < [OH-] [H+] < 10-7 mol/l
b) Ch s hiđro c a dung d ch - pH
- Khi bi u di n n ng đ ion H+
(hay H3O+) c a dung dch d i d ng h th c sau:
thì h s a đ c g i là pH c a dung d ch
Ví d : [H+] = 10-5mol/l thì pH = 5, …
V m t toán h c thì pH = -lg[H+]
Nh v y:
Môi tr ng trung tính: pH = 7
Môi tr ng axit: pH < 7
Môi tr ng baz : pH > 7
pH càng nh thì dung d ch có đ axit càng l n, (axit càng m nh); pH càng l n thì dung d ch có đ baz càng
l n (baz càng m nh)
- Cách xác đ nh pH:
Ví d 1: Dung d ch HCl 0,02M, có [H+] = 0,02M Do đó pH = -lg2.10-2
= 1,7
Ví d 2: Dung d ch NaOH 0,01M, có [OH-] = 0,01 = 10-2mol/l Do đó :
c) Ch t ch th màu axit - baz
Ch t ch th màu axit - baz là ch t có màu thay đ i theo n ng đ ion H+
c a dung d ch M i ch t ch th chuy n màu trong m t kho ng xác đ nh
M t s ch t ch th màu axit - baz th ng dùng:
8 S thu phân c a mu i
Chúng ta đã bi t, không ph i dung d ch c a t t c các mu i trung hoà đ u là nh ng môi tr ng trung tính (pH
= 7) Nguyên nhân là do: nh ng mu i c a axit y u - baz m nh (nh CH3COOHNa), c a axit m nh - baz y u (nh
NH4Cl) khi hoà tan trong n c đã tác d ng v i n c t o ra axit y u, baz y u, vì v y nh ng mu i này không t n t i trong n c Nó b thu phân, gây ra s thay đ i tính ch t c a môi tr ng
a) S thu phân c a mu i t o thành t axit y u -baz m nh Ví d : CH3COONa, Na2CO3, K2S,…
Trong dung dch d ion OH
-, do v y pH > 7 (tính baz )
V y: mu i c a axit y u - baz m nh khi thu phân cho môi tr ng baz
b) S thu phân c a mu i t o thành t axit m nh - baz y u Ví d : NH4Cl, ZnCl2, Al2(SO4)3
Trong dung dch d ion H3O+ hay (H+), do v y pH < 7 (tính axit)
V y mu i c a axit m nh - baz y u khi thu phân cho môi tr ng axit
c) S thu phân c a mu i t o thành t axit y u - baz y u Ví d : Al2S3, Fe2(CO3)3
9 Ph n ng trao đ i ion trong dung d ch đi n li.
Ph n ng trao đ i ion trong dung d ch đi n li ch x y ra khi có s t o thành ho c ch t k t t a, ho c ch t bay
h i, ho c ch t ít đi n li(đi n li y u)
a) Ph n ng t o thành ch t k t t a
Tr n dung d ch BaCl2 v i dung d ch Na2SO4 th y có k t t a tr ng t o thành ã x y ra ph n ng
b) Ph n ng t o thành ch t bay h i
Trang 6Cho axit HCl tác d ng v i Na2CO3 th y có khí bay ra ã x y ra ph n ng
c) Ph n ng t o thành ch t ít đi n li
- Cho axit H2SO4 vào mu i axetat Ph n ng x y ra t o thành axit CH3COOH ít đi n li
- Ho c cho axit HNO3 tác d ng v i Ba(OH)2 Ph n ng trung hoà x y ra t o thành ch t ít đi n li là n c Chú ý: Khi bi u di n ph n ng trao đ i trong dung d ch đi n li ng i ta th ng vi t ph ng trình phân t và
ph ng trình ion ph ng trình ion, nh ng ch t k t t a, bay h i, đi n li y u vi t d i d ng phân t , các ch t đi n
li m nh vi t d i d ng ion (do chúng đi n li ra) Cu i cùng thu g n ph ng trình ion b ng cách l c b nh ng ion
nh nhau 2 v c a ph ng trình
Giáo viên: V Kh c Ng c Ngu n: Hocmai.vn