– Các hóa ch t thêm vào trong quá trình phân tích.
Trang 1H NG S C TR NG I U KI N
C A CÁC CÂN B NG HOÁ H C
C A CÁC CÂN B NG HOÁ H C
N GI N TRONG N C
đ i đi n t
N I DUNG
đ i đi n t
đ i ti u phân
• Là các cân b ng t n t i song song v i cân b ng chính
trong dung d ch, làm thay i n ng các c u t
th i i m cân b ng thay i m c c a cân b ng
chính åH ng s c tr ng Knh
• Các c u t tham gia cân b ng nhi u (Z):
– Trong thu c th , ngoài C.
Khái ni m v cân b ng nhi u
– Trong dung d ch m u, ngoài X.
– Các hóa ch t thêm vào trong quá trình phân tích.
• Cân b ng chính (hàng ngang):
• Cân b ng nhi u (hàng d c)
X + Z A + B (2)
• K t h p (1,2)åH ng s c tr ng i u ki n cho toàn
h (K’, E 0’ , β’, k’, T’…)
Các lo i cân b ng nhi u
C + X CX
+ Z
C + X CX
+ Z
C + X CX
+
+
Cân b ng chính (theo nguyên lý Le Châtelier: cân b ng d ch chuy n theo chi u ch ng l i s thay i).
K ox A + B
T xz
X(Z 2 ) 1
Cân b ng nhi u oxy hóa kh
K nh = K ox
Cân b ng nhi u
t o ph c
Cân b ng nhi u
t o t a
=
+
=
Z
K
α
Khái ni m v cân b ng nhi u
X + Z X(Z) 1 , X(Z) 2,…
(sau khi tham gia cân b ng chính l n cân b ng ph )
[ ]
' )
'
0
Z C
X
X
X và X
[ ] [X '= X(Z1)] [+ X(Z2)]+ +[X(Z n)] [ ]+ X
i
i X Z
Z
X( ) =β1, .
• Khi tính toán, cho phép b qua các s h ng a nh
H s i u ki nα
1
≥
α
7 , 9 7 , 9 5 , 6 5 , 3
10 10 10 10
• X b Z gây nhi u theo cân b ng nhi u t o ph c:
• X b nhi u b i Z1, Z2 theo CB nhi u t o ph c
7 , 9 7 , 9 5 , 6 5 , 3
10 10 10 10
=
α
[ ]i n i i Z
= +
= 1 , 1 )
α
1 , 1 1 1 , 1 )
,
=
j n j j i n i i Z
Z
α
Trang 2H ng s c tr ng i u ki n c a
bán cân b ng trao i i n t
Th oxy hĩa chu n i u ki n c a cân b ng oxy hĩa kh b nhi u b i H + :
059 0
nh h ng c a pH
m o
o
H n
E
]' Ox [ lg 059 , 0 '
E E
mà
]' Kh [
]' Ox [ lg n
059 , 0 lg
n
059 , 0
E
E
o
) Z ( Ox
) Z ( Kh o
1 2
+
=
+ α
α +
=
nh h ng c a cân b ng nhi u t o ph c
]' Kh [
lg n E
E
) Z ( Kh
) Z ( Ox o
o
2
1 lg
n
059 , 0 E '
E
α
α
−
=
⇒
• Ox(Z1)= 1 Z1khơng nhi u lên d ng Ox: E o ’> E o
bán cân b ng oxy hĩa kh d ch chuy n theo chi u t
O x + n e - K h
+ +
Z 1 Z 2
O x ( Z 1 ) 1 K h ( Z 2 ) 1
nh h ng c a cân b ng nhi u t o ph c
bán cân b ng oxy hĩa kh d ch chuy n theo chi u t trái sang ph i cân b ng nhi u d ng kh làm t ng tính oxy hĩa c a d ng oxy hĩa.
• Kh(Z2)= 1 Z2khơng nhi u lên d ng Kh E o ’< E o
bán cân b ng chính d ch chuy n theo chi u t ph i sang trái cân b ng nhi u d ng oxy hĩa làm gi m tính oxy hĩa c a d ng oxy hĩa.
• Ox(Z1)và Kh(Z2) 1, cân b ng chính cĩ th d ch chuy n hay khơng d ch chuy n tùy thu c vào giá tr c a Ox(Z1)
và Kh(Z2)
hay Z2th a nhi u so v i d ng kh thì:
β
059 0
nh h ng c a cân b ng nhi u t o ph c
Kh
Ox o
o
n E
E
β
β
lg 059 , 0
+ +
TOx(Z1) = [Ox][Z1]
nh h ng c a cân b ng nhi u t o t a
Ox(Z1)1. Kh(Z2)1
TOx(Z1) TKh(Z2) TKh(Z1) = [Kh][Z2]
Trang 3Khi ghép chung cân b ng ph vào cân b ng chính:
Ox(Z1) + Z2 + ne- Kh(Z2) + Z1
2] [ lg 059 0 '
E
E = +
) (
) ( 1
2
1
lg 059 0 '
] [ g
Z Kh
Z Ox o
o
T
T n
E E
Z n
+
=
→
H ng s đ c tr ng đi u ki n c a cân b ng
trao đ i đi n t
n 2 Ox 1 + n 1 Kh 2 n 1 Ox 2 + n 2 Kh 1
• C p 1: Ox1/Kh1 E 0
• C p 2: Ox2/Kh2 E 0
i: K K’; E t E t ’
H ng s cân b ng i u ki n K’:
059 , 0
) ' '
2 1
10 '
o
E n n
K
−
=
] lg[
059 0 '
2 1 2
1
2 2 1
o o
n n n
n
E n E
n
+
+ +
+
=
Th t ng đ ng đi u ki n
) ] lg[
059
.
0
'
(
' '
1 1
2 1
2 2 1 1
2 1 2
1
m o
o o
td
H n
E
n n
E n E
n
E
+
=
+
+
=
Th t ng đ ng đi u ki n
m 2
1 2
1
2
o 2 1
o 1
n n
059
0 n
n
E n ' E n '
+
+ +
+
=
(Ox 1 + n 1 e +mH + pKh 1 + 1/2mH 2 O)
Th t ng đ ng đi u ki n
p
] Kh [
* ] H lg[
n n
059
0 n
n
' E n
'
E
n
'
2 1 2
1
2
o 2 1
o
1
tñ
− +
+
+ +
+
=
A + p D
+ + +
Z1 Z2 Z3
Cân b ng nhi u là cân b ng t o ph c
A ( Z 1 ) , p ( Z 2 ) , D ( Z 3 ) ,
cân b ng chính l n ph [A'][p]'
]' D [ '=
β
Trang 4) ( ) (
) (
2 1
3
.
* ] ][
[
] [ ] ' ][
'
[
]
'
[
'
Z p Z A
Z D
p A
D p
A
D
α α
α
Cân b ng nhi u là cân b ng t o ph c
) ( ) (
) (
2 1
3
.
*
'
Z p Z A
Z D
α α
α β
β =
A + p D
+
Cân b ng nhi u là cân b ng t o t a
TA(Z1)
A(Z1) + p D + Z1
] [D].[Z ' = 1
1
]
[
] ][
[
'
p
Z
D
Cân b ng nhi u là cân b ng t o t a
) (
) ( 1
1
1
1
*
'
' ]
[
] [
* ] ][
[
] [ ]
][
[
]
[
Z A
Z A T
T Z
Z p A
D p
A
D
β
β
β β
=
⇒
=
=
=
nh h ng c a cân b ng nhi u lên bán cân b ng
t o t a
A + p D
+ +
Z1 Z2
A(Z1), p(Z2),
(1) (2)
Cân b ng nhi u là cân b ng t o ph c
( ), p( ),
• N u ghép chung cân b ng chính và cân b ng ph åH ng s
c tr ng i u ki n theo chi u 2 là tích s tan i u ki n T’
T’ = [A’][p’] = [A] [p] A(Z1) p(Z2)
T’ = T A(Z1) p(Z2)
• N u D t o thành t nA và mp ta có:
nA + mp D
Cân b ng nhi u là cân b ng t o ph c
T’ = T n
A(Z1) m
p(Z2)
Trang 5A + p D
+
Z1
K o x
T T’
Cân b ng nhi u là cân b ng oxy hóa-kh
B + C • N u D t o thành t nA và mp
T’ = T .K ox n
• Đ tan i u ki n (h p ch t AmBn):
n m
n m B A n m
' T '
• Trong th c t , các thành ph n c a bán cân
b i nh ng cân b ng nhi u khác lo i.
Các nh h ng khác
• T ng tính nh l ng c a cân b ng chính
• Hòa tan t a khó tan b ng cân b ng ph
ng d ng
• Tính pH c a dung d ch
T ng tính nh l ng c a CB chính
i và t ng lên thành K’.
m i (K’> 107108)
cân b ng m i có tính nh l ng.
ph c hay oxy hóa…) ho c c hai theo h ng s
K nhi u Tác ng này làm tan D
Hòa tan t a khó tan b ng cân b ng ph
D
Tính pH c a dung d ch
Ch a:
• n acid y u và 1 baz y u n acid y u và 1 baz y u
• n baz y u và 1 acid y u
• n acid y u và m baz y u
Trang 6• Dung d ch có tính acid hay baz tùy theo
m nh c a acid y u và baz y u
d h ó í h id â b hí h là â
pH dung d ch ch a acid y u và baz y u (HA/B )
• Dung d ch có tính acid: cân b ng chính là cân
H A A- + H+
kH A
+
pH dung d ch ch a acid y u và baz y u (HA/B )
+
-HB
* k k'HA = HA H(B)
H(B)
+
− +
−
=
=
=
HA B
H
HA
HA
C
H A HA
H A k
] [
] ' ][
[
*
pH dung d ch ch a acid y u và baz y u (HA/B )
• Dung d ch có tính acid:
] [B 1
C k C k 1
]
[H
HB
HA HA HA HA H(B)
2
−
+
+
=
=
g
] HA [ 1
C k C
k 1 ]
OH
[
A
B B B
B ) HA ( OH
2
−
−
β +
= α
=
.C k 1 ]
n
1 H(B) 2
pH dung d ch ch a n acid y u và 1 baz y u
] [B 1
.C k ]
[H
HB
n
1
i HA i HA 2
−
+
+
=
.C k 1 ]
n
1 OH(HA)
−
pH dung d ch ch a n acid y u và 1 baz y u
[HA]
1
.C k ]
[OH
A
n
1
i B i B 2
−
+
=
−
∑
∑
− +
β +
n
1 HAi HAi 2
] B [ 1
C k ]
H [
pH dung d ch ch a n acid y u và m baz y u
∑β
+
] B [ 1
j
∑
∑
−
β +
=
−
n
1 Aj j
m
1 Bi Bi 2
] HA [ 1
C k ]
OH [
Trang 7HA - H + + A
2-k 2
+
HA
-HA- +H 2 O OH- + H 2 A
k b2
+
HA
-pH dung d ch ch a ch t l ng tính acid baz
HA
H 2 A
k 1
HA
A2- + H 2 O
kb1
HA - H + + A
2-k2 +
HA
-pH dung d ch ch a ch t l ng tính acid baz
H2A
1 HA HA 2 2
/k C 1 C k ] [H
+
= +
N u C HA /k 1 >> 1: pH = 1/2 (pk 1 + pk 2 )
HA - +H2O OH - + H2A
kb2
+
pH dung d ch ch a ch t l ng tính acid baz
C k
HA
-A2- + H2O
kb1
OH(HA)
1 2 2
/ 1 ] [
b HA HA b
k C C k OH
+
=
−
C HA /k b1 >> 1 : pH = 1/2 (pk 1 + pk 2 )
Nh n xét:
• k1.k2>1014 pH < 7 : dd có tính acid y u cân b ng chính là cân b ng c a acid, cân b ng
ph là cân b ng c a baz
pH dung d ch ch a ch t l ng tính acid baz
ph là cân b ng c a baz
• k1.k2< 1014 pH >7 : dd có tính baz ng c
l i
• k 1 , k 2 : h ng s acid t ng ng n c 1 và n c 2
h p c a baz y u