CÁC PHẢN ỨNG HÓA HỌC ĐH Y DƯỢC TP HCM

Đây là bài giảng được biên soạn của giáo viên tại trường mình đang học ( ĐH Y Dược TP.HCM) . Bài giảng nói về các phản ứng trao đổi: trung hòa, tạo phức, tạo tủa; phản ứng oxi hóakhử. ; tích số tan . Đảm bảo chất lượng nên mọi người cứ tham khảo thoải mái nhé . Chúc mọi người thành công.

Trang 1

CÁC PH Ả N Ứ NG HÓA H Ọ C

Hóa Đạ i C ươ ng – Vô C ơ

Đố i t ượ ng: SV Cao đẳ ng D ượ c - Đ HYD TPHCM

TS Tr ầ n Phi Hoàng Y ế n

Trang 2

MỤ ỤC TIÊU C TIÊU

Trình bày được phân loại các phản ứng hóa học

Trình bày được các loại phản ứng và điều kiện của phản ứng

Cân bằng và tính được đương lượng gam các chất trong phản ứng Nêu được ứng dụng các phản ứng trong ngành dược

Trang 3

PH Ả N Ứ NG TRAO ĐỔ I: TRUNG HÒA, T Ạ O

Trang 4

Ph ả n ứ ng hóa h ọ c là quá trình chuyển đổi vật

chất, các liên kết hóa học trong chất phản ứngthay đổi và tạo ra chất mới (sản phẩm) Việcnghiên cứu các phản ứng hóa học góp phần vàonghiên cứu các phản ứng hóa học góp phần vào

lĩnh vực khoa h ọ c hóa h ọ c

Ch ấ t tham gia

ph ả n ứ ng S ả n ph ẩ m

Trang 5

Thông thường, liên quan đến việc di chuyển củaelectron trong việc tạo thành hoặc phá vỡ các liên

kết hóa học

Khái niệm phản ứng hóa học cũng có thể áp dụngcho việc biến đổi của các hạt cơ bản: phản ứng

hạt nhân

Trang 6

Theo s ự

thay đổ i

n ă ng l ượ ng

Phản ứng tỏa nhiệt (+Q) Phản ứng thu nhiệt (-Q)

Theo s ự

1

2

PHÂN LO Ạ I PH Ả N Ứ NG HÓA H Ọ C PHÂN LO Ạ I PH Ả N Ứ NG HÓA H Ọ C

Ph ả n ứ ng không thay đổ i s ố o-h Theo s ự

C ộ ng h ợ p Trao đổ i …, tạo tủa, tạo phức,

trung hòa

Trang 7

PHÂN LO Ạ I PH Ả N Ứ NG HÓA H Ọ C PHÂN LO Ạ I PH Ả N Ứ NG HÓA H Ọ C

Trang 8

NGHIÊN C Ứ U P Ứ HH ĐỂ LÀM GÌ?

Trang 9

NGHIÊN C Ứ U P Ứ HH ĐỂ LÀM GÌ?

Trang 10

Ứ NG D Ụ NG C Ủ A VI Ệ C NGHIÊN C Ứ U

CÁC PH Ả N Ứ NG HÓA H Ọ C CÁC PH Ả N Ứ NG HÓA H Ọ C

3 T T ổ ổ ng ng h h ợ ợ p p nguyên nguyên li li ệ ệ u u hóa hóa d d ượ ượ c c

4 Đị Đị nh nh tính tính và và đị đị nh nh l l ượ ượ ng ng trong trong phân phân tích tích

Trang 12

trao đổi

Phân loại phản ứng trao đổi

Trang 14

Vì nồng độ mỗi chất này ở trạng thái cân bằng phụ

thuộc vào sự điện li của nó trong dung dịch

Do đó, để phản ứng trao đổi chủ yếu xảy ra theochiều thuận thì các chất tạo thành phải ít phân lythành ion hoặc là chất ít tan, hoặc là chất bay hơi

Trang 15

Thí d ụ 1: KNO3 + NaCl = KCl + NaNO3

Trong phản ứng này, các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng đều là các chất điện li

thành sau phản ứng đều là các chất điện li

mạnh, trong dung dịch chúng phân li hoàn toàn thành ion, nên có thể viết:

K+ + NO3- + Na+ + Cl- = K+ + Cl- + Na+ + NO3Các ion trong dung dịch không có gì thay đối

-chứng tỏ thực tế phản ứng này không xảy ra

Trang 16

Phản ứng này xảy ra theo chiều thuận vì chất tạo

Phản ứng này xảy ra theo chiều thuận vì chất tạo thành là H2O, chất điện ly yếu

Thí d ụ 3:

Thí d ụ 3: 2AgNO3 + CaCl2 = Ca(NO3)2 + 2AgCl↓

Phản ứng này xảy ra theo chiều thuận vì chất tạo thành là AgCl, chất ít tan

Trang 17

PH Ả N Ứ NG TRAO ĐỔ I

Cách tính đương lượng gam trong phản ứng

trao đổi

Trong phản ứng trao đổi, đương lượng gam của

một chất bằng phân tử gam của nó chia cho số

điện tích dương hoặc âm mà một phân tử chất

đó đã trao đổi

E = M/ số điện tích trao đổi

Trang 19

Ph ả n

Ph ả n ứ ứ ng ng Acid Acid – – Base ( Base (ph ph ả ả n n ứ ứ ng ng trung trung hòa hòa))

Phản ứng acid - base là phản ứng giữa một acid

Acid Acid yếu yếu

Base Base m m ạ ạ nh nh

Base Base y y ế ế u u

Base Base m m ạ ạ nh nh

Base Base y y ế ế u u

1

2 3 4

Trang 20

Ph ả n

Ph ả n ứ ứ ng ng Acid Acid – – Base Base

Ph ả n

Ph ả n ứ ứ ng ng gi gi ữ ữ a a acid acid m m ạ ạ nh nh và và base base m m ạ ạ nh nh

Acid mạnh và base mạnh phân ly gần như hoàn

toàn trong nước Ví dụ: HCl + NaOH

Trang 21

Ph ả n

Với giá trị hằng số cân bằng rất lớn (1.1014) nên

thực tế coi như phản ứng xảy ra hoàn toàn

Như vậy, nếu trộn số mol acid HCl và NaOH bằngnhau, kết quả sẽ được dung dịch NaCl và H2O

Vì Cl- và Na+ phân ly từ 1 base mạnh và 1 acid

mạnh nên NaCl sẽ có tính acid và base rất yếu,

hầu như không bị thủy phân, tạo dd trung tính

Vì vậy, phản ứng giữa acid mạnh và base mạnh sẽ

cho dd trung tính (nếu cùng số mol acid và base)

Trang 22

Ph ụ thu ộ c vào

Ka và Kb

Ka = 5,6.10 -10

Kb = 5,6.10 -11

Trang 23

sau phản ứng (với số mol acid và base bằng nhau)

được quy định bởi thành phần liên hợp của acid

yếu hay base yếu

Trong trường hợp phản ứng giữa acid yếu và base

yếu, pH của dung dịch phụ thuộc vào sự tương

quan giữa Ka và Kb (Ka > Kb → pH< 7; Ka < Kb →

pH > 7)

Trang 24

Ph ả n

Ph ươ ng

Ph ươ ng pháp pháp chu chu ẩ ẩ n n độ acid acid base base::

Dựa trên phản ứng giữa acid và base, có thể định

lượng một acid bằng một base hay ngược lại theo

phương pháp phân tích thể tích

Khi chuẩn độ có sự biến đổi nồng độ ion H+ và OH-,

Khi chuẩn độ có sự biến đổi nồng độ ion H và OH , trong mỗi phản ứng cụ thể Việc chọn lựa chất chỉ

thị thích hợp để phát hiện điểm tương đương là cầnthiết

Trang 26

PH Ả N Ứ NG K Ế T T Ủ A

Phản ứng kết tủa là một loại phản ứng trao đổi

ion trong dung dịch

Trang 28

Tích Tích s s ố ố tan

Tích

Tích s s ố ố tan (T)

Khi hòa tan m ộ t ch ấ t nào đ ó trong n ướ c s ẽ x ả y ra

đồ ng th ờ i hai quá trình ng ượ c chi ề u nhau: quá trình hòa tan (1) và quá trình k ế t t ủ a (2)

(1)

AB A+ + B−

(2) Khi dung d ị ch ch ư a bão hòa, quá trình hòa tan (1) s ẽ

chi ế m ư u th ế Khi dung d ị ch quá bão hòa, s ẽ x ả y ra

hi ệ n t ượ ng tách các ch ấ t tan kh ỏ i dung d ị ch – đ ó

chính là quá trình k ế t t ủ a (2).

Trang 30

Tích s ố tan Tích s ố tan

Thí dụ: cho một gam bari sulfat rắn (BaSO4) vào

1 lít nước ở 250C và khuấy đến khi dung dịch

bão hòa Chỉ có 0,0025 g BaSO4 tan trong 1 lít

nước dù ta thêm có bao nhiêu BaSO4

Trang 31

2-Tích s ố tan Tích s ố tan

Trong dung d ị ch bão hòa, tr ạ ng thái cân b ằ ng độ ng

Trang 32

Tích s ố tan Tích s ố tan

Trong biểu thức tích số tan, tất cả nồng độ ion

được biểu diễn theo mol/l

T ổ ng quát:::: Biểu thức tích số tan đối với chất

ít tan có công thức chung AmBn có dạng sau:

AmBn ↔ mAn+ + nB

m-T = [An+]m[Bm-]n

Trang 33

Độ tan (S)

Tích s ố tan (T) và độ tan (S) đề u đặ c tr ư ng cho tính tan

c ủ a k ế t t ủ a

Độ tan S là số mol chất tan trong 1 L dung dịch bão

hòa (mol/L) hay số gam chất tan trong 1 L dung dịch

n m

B A

nm

T

mS nS

S

Trang 34

Ý

Ý ngh ngh ĩ ĩ a a th th ự ự c c ti ti ễ ễ n n c c ủ ủ a a tích tích s s ố ố tan

Giới hạn sử dụng tích số tan:

Khái niệm tích s ố tan chỉ đúng với dung dịch bão

hòa trong đó tổng nồng độ các ion không quá

0,01M Đối với những dung dịch có nồng độ lớn

hơn, giá trị của tích số tan không còn là hằng số

nữa

Điều đó có nghĩa là không thể áp dụng tích số tan đối

với những chất tan như CuSO4, AgNO3,…

Trang 35

l ượ ng các ion này.

Ví d ụ : chu ẩ n độ dd NaCl 0,1N b ằ ng dd AgNO3 0,1N

Cl- + Ag+ → AgCl↓

Khi chu ẩ n độ , có ph ả n ứ ng t ạ o thành t ủ a AgCl màu

tr ắ ng, dùng dung d ị ch kali cromat (K2CrO4) 0,01M làm

ch ấ t ch ỉ th ị

CrO42- +2Ag+ = Ag2CrO4↓ đỏ

Trang 38

Vd: khi có NH3 trong dung d ị ch thì s ẽ ng ă n p ứ Ag + t ạ o k ế t t ủ a AgCl

Chu ẩ n độ ph ứ c ch ấ t để xác đị nh các ion kim lo ạ i trong n ướ c

Đ i ề u ch ế các h ợ p ch ấ t c ơ kim có nhi ề u ứ ng d ụ ng quan tr ọ ng trong t ổ ng h ợ p, xúc tác…

Trang 39

Ph ả n ứ ng t ạ o ph ứ c

Ứ ng d d ụ ụ ng ng trong trong đị đị nh nh l l ượ ượ ng ng ion ion kim kim lo lo ạ ạ i i//dd dd n n ướ ướ c c

Trong phân tích th ể tích, ng ườ i ta th ườ ng dùng

ph ả n ứ ng t ạ o ph ứ c để đị nh l ượ ng m ộ t s ố cation kim

lo ạ i nh ư Ca 2+ , Mg 2+ , … ch ấ t t ạ o ph ứ c là mu ố i dinatri

c ủ a acid etylen diamin tetraacetic (th ườ ng g ọ i là

EDTA hay complexon III).

Công th ứ c complexon III có th ể vi ế t d ướ i d ạ ng rút

g ọ n: Na2H2Y

HOOC CH2

N

CH2NaOOC

CH2 CH2

CH2

CH2N

COOH COONa

Trang 42

PH Ả N Ứ NG OXY HOÁ KH Ử

Sau ph ả n ứ ng dạng oxy hóa chuyển thành dạng

khử tương ứng còn dạng khử chuyển thành

dạng oxy hóa tương ứng

Phản ứng oxy hóa khử tổng quát

Trang 43

Như vậy, dạng oxy hóa của cặp này sẽ phản

ứng với dạng khử của cặp kia và ngược lại

Trong quá trình phản ứng oxy hóa khử, số oxy

Trong quá trình phản ứng oxy hóa khử, số oxy hóa của chất oxy hóa giảm xuống, còn số oxy hóa của chất khử tăng lên

Trang 44

Phân lo lo ạ ạ i i các các ph ph ả ả n n ứ ứ ng ng oxy oxy hóa hóa kh kh ử ử

Có thể chia phản ứng oxy hóa khử thành 2 loại:

phản ứng giữa các phân tử,

phản ứng tự oxy hóa khử

Trang 45

Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch

muối

Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 vì E0 H+ /H2 > E0 Mg2+

/Mg Kim loại hoạt động đẩy hidro ra khỏi axit

Phản ứng Cu + 2H+ không xảy ra vì E0 Cu2+ /Cu

> E0 2H+ /H2

Trang 46

Nguyên t t ắ ắ c c 1 1: Tổng số electron cho của chất khử

phải bằng tổng số electron chất oxy hóa nhận vào

Trang 47

Nguyên t ắ c 2: P Ứ x ả y ra trong môi tr ườ ng acid

Ví d ụ :

KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → MnSO4 + KNO3 + K2SO4 +

H2O

MnO4- + 5e → Mn+2 Thiếu O bên nào, thêm nước Thiếu O bên nào, thêm nước

bên đó, bên kia thêm H bên đó, bên kia thêm H +

Trang 48

Nguyên t ắ c 3: P Ứ x ả y ra trong môi tr ườ ng base

Nguyên t ắ c 3: P Ứ x ả y ra trong môi tr ườ ng base Ví

Thiếu O bên nào thêm OH

Thiếu O bên nào thêm OH bên

đó, bên kia là nước

Trang 49

KOH KNO

MnO O

H KNO

Nguyên t ắ c 4: P: P Ứ Ứ x x ả ả y ra trong môi tr y ra trong môi tr ườ ườ ng trung tính ng trung tính

Thêm nước vế trái, vế phải:

OH nếu thêm e, H nếu thêm e, H + nếu mất e nếu mất e

MnOO

HKNO

⇒

Trang 50

Ứ ng d ụ ng ph ả n ứ ng oxy hóa kh ử trong phân tích

Trong phương pháp phân tích dựa trên phản

ứng oxy hóa khử để định lượng một chất oxy

hóa hay một chất khử

Để đị nh l ượ ng ch ấ t kh ử thường sử dụng chấtoxy hóa như kali permanganat (KMnO4), kali

dicromat (K2Cr2O7), iod (I2),…

Để đị nh l ượ ng ch ấ t oxy hóa thường dùng các

chất khử như sắt II sulfat (FeSO4), Natri

thiosulfat (Na2S2O4), acid oxalic (H2C2O4) ,…

Trang 51

PIN Đ I Ệ N HÓA PIN Đ I Ệ N HÓA

Khái ni ệ m và C ấ u t ạ o pin đ i ệ n hóa

Ở đ i ề u ki ệ n bình th ườ ng, ph ả n ứ ng Oxy hóa – Kh ử x ả y ra cùng m ộ t n ơ i thì hóa n ă ng s ẽ bi ế n thành nhi ệ t n ă ng

Ở đ i ề u ki ệ n đặ c bi ệ t ph ả n ứ ng Oxy hóa – Kh ử x ả y ra gián

ti ế p ở hai n ơ i khác nhau thì hóa n ă ng s ẽ bi ế n thành đ i ệ n

n ă ng (qua dây d ẫ n).

M Ộ T S Ố KHÁI NI Ệ M

n ă ng (qua dây d ẫ n).

T ế bào Galvanic (T ế bào đ i ệ n hóa)

Là thi ế t b ị chuy ể n hóa n ă ng sang đ i ệ n n ă ng t ừ ph ả n ứ ng oxy hóa kh ử

Trang 53

C ấ u t ạ o c ủ a t ế bào Galvanic (pin đ i ệ n hóa):

C ấ u

C ấ u t t ạ ạ o o pin pin đ đ i i ệ ệ n n – – T T ế ế bào bào galvanic galvanic và và đ đ i i ệ ệ n n c c ự ự c c

Porous frit

M ộ t pin đ i ệ n hóa g ồ m có:

Hai bán pin đ i ệ n hóa: là hai đ i ệ n c ự c nhúng trong dung d ị ch.

Hai bán pin ph ả i đượ c n ố i v ớ i nhau b ằ ng m ộ t c ầ u n ố i có kh ả n ă ng

d ẫ n đ i ệ n ho ặ c hai đ i ệ n c ự c ph ả i cùng nhúng trong m ộ t dung d ị ch có

kh ả n ă ng d ẫ n đ i ệ n

Trang 54

Đ i ệ n c ự c bên trái g ọi là cathode (nơ i x ảy ra quá trình kh ử):

Cu 2+ (aq) + 2e → Cu (s)

Đ i ệ n c ự c bên ph ả i g ọi là anode (nơ i x ảy ra quá trình oxy hóa):

Zn (s) → Zn 2+ (aq) + 2e

Khi đ ó th ế c ủ a t ế bào đ i ệ n hóa s ẽ bi ể u th ị cho ph ả n ứ ng:

C ấ u t ạ o c ủ a t ế bào Galvanic (t ế bào đ i ệ n hóa):

: bi ể u di ễ n c ầ u mu ố i hay s ự ng ă n cách gi ữ a hai bán cell

Anode ghi ở bên trái, cathode ghi ở bên ph ả i

Bi ể u di ễn: Zn (s)  ZnSO4 (aq, 0,1 M) CuSO4 (aq, 0,1 M)  Cu (s)

Trang 55

Đ i ệ n c ự c hydro tiêu chu ẩ n (standard hydrogen electrode – SHE) có th ế r ấ t ổ n đị nh ở m ọ i nhi ệ t

độ nên đượ c ch ọ n làm th ế chu ẩ n = 0 V.

Đ i ệ n c ự c hydrogen tiêu chu ẩ n:

Phản ứng oxy hóa – khử

Bi ể u di ễ n bán cell: Pt (s), H2 (g, 1atm)  H + (aq, a = 1M)

Ph ả n ứ ng c ủ a bán cell: 2H + + 2e → H2 (g)

Trang 56

Th ế kh ử tiêu chu ẩ n E°:

Khi a = 1 M thì ∆E = E° = +0,34 V

Trang 58

H ằ ng s ố cân b ằ ng c ủ a ph ả n ứ ng oxy hóa kh ử :

Đố i v ớ i m ộ t bán ph ả n ứ ng kh ử : ∆∆∆∆G = - nFE

n: số e trao đổ i F: h ằ ng s ố Faraday = 96500 C/mol

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	1,11 MB