Hóa vô cơ (B3: CÂN BẰNG HÓA HỌC)

Nguyên lý Le Chatelier “Khi thay đổi một trong các thông số xác định trạng thái cân bằng của 1 hệ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều chống lại sự thay đổi đó”  Đối với cân bằng hó

HÓA VÔ CƠ – PCHE330

B3: CÂN BẰNG HÓA HỌC

Phản ứng thuận nghịch

 Phản ứng 1 chiều:

 Một hoặc tất cả sản phẩm ban đầu tác dụng hết

 Xảy ra hoàn toàn

 Khi nồng độ chất tham gia phản ứng <10-6 M thì xem

Kp là hằng số cân bằng tính theo áp suất

: áp suất riêng phần của các chất

Kc là hằng số cân bằng tính theo nồng độ

CA, CB, CC, CD : nồng độ mol/L của các chất trong phản ứng

Nguyên lý Le Chatelier

“Khi thay đổi một trong các thông số xác định trạng thái cân bằng của 1 hệ thì cân bằng sẽ chuyển dịch

theo chiều chống lại sự thay đổi đó”

 Đối với cân bằng hóa học thường xảy ra 3 sự thay đổi:

 Thay đổi về áp suất (hoặc thể tích của hệ)

 Thay đổi về nhiệt độ

Sự dịch chuyển cân bằng hóa học

 Thảo luận

1 Xét sự dịch chuyển cân bằng của một phản ứng khi thay đổi:

- Tăng/giảm nồng độ chất tham gia phản ứng

- Thêm vào/rút bớt sản phẩm ra khỏi hệ phản ứng

- Tăng/giảm áp suất hệ

- Tăng/giảm nhiệt độ

2 Cho ví dụ về sự chuyển dịch cân bằng hóa học trong

cơ thể người

Sử dụng giả thiết đơn giản hóa để tính toán cân bằng

Nếu x < 5%*a thì (a-x)  a

HÓA VÔ CƠ – PCHE330

B3: Trạng thái chất điện ly trong

dung dịch

Mục tiêu

 Giải thích được khái niệm: Độ điện ly ()

 Tính toán hằng số điện ly K của chất điện ly yếu và

ứng dụng vào việc lý giải cân bằng điện ly

Phân loại chất điện ly

 Chất điện ly: là những chất khi hòa tan trong dung môi, phân tử của chúng bị phân ly thành ion

Sự điện ly và hòa tan của NaCl

   0,3 : Chất đó là chất điện ly mạnh

 0,03 <  < 0,3 : Chất đó là chất điện ly trung bình

   0,03 : Chất đó là chất điện ly yếu

Yếu tố ảnh hưởng đến độ điện ly

 Ion cùng loại với ion được điện ly ra

 Ion làm giảm nồng độ ion được điện ly ra

Hằng số điện ly (K)

 Quá trình điện ly là một quá trình thuận nghịch

MxAy xMy+ + yAx-

Ở trạng thái cân bằng:

Hằng số cân bằng K gọi là hằng số điện ly của MxAy

𝐾 = [𝑀

𝑦+]𝑥[𝐴𝑥−]𝑦[ MxAy]

𝛼2

Ví dụ về cân bằng điện ly

 Thảo luận

1 Acid acetic có hằng số điện ly K = 1,85 x 10 -5 Tìm độ điện ly của dung dịch acid acetic ở các nồng độ sau và rút ra nhận xét (các dữ kiện đều được xét ở 25 o C)

 Thêm vào 500 ml dung dịch HCl 0,05 M

 Thêm vào 500 ml dung dịch NaOH 0,02M

3 Cho TBaSO4 = 1,1 x 10 -10 Tính độ tan trong nước của BaSO4

(theo đơn vị g/100 ml) trong hai trường hợp sau:

HÓA VÔ CƠ – PCHE330

ACID – BASE

VÀ CÂN BẰNG ACID - BASE

Mục tiêu

 Phân biệt được acid và base theo các thuyết của

Arrhenius, Bronsted-Lowry và của Lewis

Tính toán được pH của các dung dịch acid, base và

dung dịch đệm

Khái niệm acid - base

Theo

Arrhenius

Là chất chứa hydro và điện ly trong nước

tạo ra H +

Là chất chứa OH và điện ly trong nước

cho một proton H +

Là phần tử (phân tử hoặc ion) có thể

Cặp acid – base liên hợp

 Ký hiệu: HA/A- hoặc BH+/B

 Quy ước:

 Acid luôn viết bên trái nét gạch, base luôn viết bên phải

 Mỗi cặp acid – base liên hợp chỉ trao đổi (cho – nhận) 1 proton Chất có thể cho nhận nhiều proton thì tạo thành nhiều cặp liên hợp

Cặp acid – base liên hợp

3 Phân tích khái niệm acid của Arrhenius Bronsted –

Lowry và Lewis trong trường hợp đang xét phân tử BF3

4 Giải thích vì sao tác giả lại sắp xếp các chất thành 2 cột acid – base như trình bày ở trang 145, sách lý thuyết – Tập 2

Độ mạnh/yếu của acid hoặc base

 Hệ quả theo thuyết của Bronsted - Lowry

bởi xu hướng dễ hay khó khi chúng cho hay nhận proton

Độ mạnh/yếu của acid hoặc base

 Hệ quả theo thuyết của Bronsted – Lowry

 Độ mạnh của acid hay base thay đổi theo dung môi

 Anilin là một base trong nước nhưng là acid yếu trong NH3 lỏng

 Dung môi càng có khả năng nhận proton, tính acid

của chất tan càng mạnh/tính base của chất tan càng yếu

 Một chất có thể là acid hoặc base tùy theo dung môi

Độ mạnh/yếu của acid hoặc base

 Hệ quả theo thuyết của Bronsted – Lowry

 Độ mạnh của cặp acid/base liên hợp

HA + H2O H3O+ + A-

Tính acid của HA càng mạnh  Ka càng lớn

 chiều thuận càng chiếm ưu thế  chiều nghịch càng khó

xảy ra  A- có tính base càng yếu

 Acid càng mạnh thì base liên hợp của nó càng yếu và ngược lại

Sự điện ly của nước

 Tích số của nồng độ ion H3O+ và OH- trong một dung dịch luôn là hằng số ở một nhiệt độ nhất định

 Ở 25oC:

Kn = [H3O+] x [OH-] = 10-14

 Kn: tích số ion của nước

 Nếu biết nồng độ [H3O+] có thể tính toán nồng độ [OH-]

và ngược lại

Thang pH

 Định nghĩa:

pH = -lg([H3O+]) Hay [H3O+] = 10-pH

 Mở rộng:

pOH = -lg([OH-]) Hay [OH-] = 10-pOH

 Do:

[H3O+] x [OH-] = 10-14 = Kn

Cân bằng acid - base

Thảo luận

1 Xét quan hệ giữa Ka và Kb của cặp acid/base liên hợp

2 Xét sự điện ly và thành lập công thức tính pH của các dung dịch sau:

- Dung dịch một acid mạnh – base mạnh

- Dung dịch một acid yếu đơn chức

- Dung dịch một base yếu đơn chức

- Dung dịch muối của một acid yếu

- Dung dịch muối của một base yếu

Dung dịch chứa 1 cặp acid – base liên hợp tổng quát

Dung dịch đệm

 Là dung dịch có giá trị pH hầu như không thay đổi khi pha loãng hoặc khi thêm một lượng nhỏ acid mạnh

hoặc base mạnh vào nó

 Hệ đệm là một dung dịch của 1 cặp acid – base liên hợp mà tốt nhất là nồng độ của dạng acid và dạng

Yếu tố ảnh hưởng đến hệ đệm

 Thảo luận

1 Giải thích ảnh hưởng của các yếu tố sau đến khả

năng giữ hằng định pH của hệ đệm

- Tỷ lệ nồng độ dạng acid/ dạng base

- Nồng độ các chất trong hệ đệm

2 Cho ví dụ về một số hệ đệm thường dùng trong phòng thí nghiệm và trong tự nhiên