HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG ĐIỀU KIỆN CỦA CÁC CÂN BẰNG HÓA HỌC TRONG NƯỚC (HÓA PHÂN TÍCH SLIDE CHƯƠNG 4)

Trắc nghiệm, bài giảng pptx các môn chuyên ngành Y dược và các ngành khác hay nhất có tại “tài liệu ngành Y dược hay nhất”; https://123doc.net/users/home/user_home.php?use_id=7046916. Slide bài giảng môn hóa phân tích ppt dành cho sinh viên chuyên ngành công nghệ - kỹ thuật, Y dược và các ngành khác. Trong bộ sưu tập có trắc nghiệm kèm đáp án chi tiết các môn, giúp sinh viên tự ôn tập và học tập tốt môn hóa phân tích bậc cao đẳng đại học chuyên ngành công nghệ - kỹ thuật, Y dược và các ngành khác

HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG

ĐIỀU KIỆN CỦA CÁC CÂN BẰNG HÓA HỌC TRONG NƯỚC

CHƯƠNG 4

N I ỘI DUNG CHƯƠNG 4

HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG ĐIỀU KIỆN

CỦA CÁC CÂN BẰNG HÓA HỌC

TRONG NƯỚC

4.1 Khái ni m v cân b ng nhi u ệm về cân bằng nhiễu ề cân bằng nhiễu ằng nhiễu ễu

4.2 ng d ng Ứng dụng ụng

4.1 Khái NI M V CÂN ỆM VỀ CÂN Ề CÂN

– Đ nh nghĩa ịnh nghĩa -Các lo i CB nhi u ại CB nhiễu ễu – H s đi u ki n ệm về cân bằng nhiễu ố điều kiện ề cân bằng nhiễu ệm về cân bằng nhiễu α – nh h Ảnh hưởng của CB nhiễu lên CB ưởng của CB nhiễu lên CB ng c a CB nhi u lên CB ủa CB nhiễu lên CB ễu

chính

ĐỊNH NGHĨA CÂN BẰNG NHIỄU

Cân bằng chính C + X ⇆ CX

Cân bằng nhiễu: các CB tồn tại song song với cân bằng chính trong DD, do:

Trong thuốc thử

không chỉ có C, trong DD mẫu không chỉ có X

kí hiệu là Z

Phải tiến hành p/ứng ở một điều kiện xác định (VD pH) nên phải thêm vào DD các hóa chất khác

ĐỊNH NGHĨA CÂN BẰNG NHIỄU

CB nhiễu có thể xảy ra trên X, trên C, trên XC

hoặc trên cùng một lúc X, C, XC với các HSĐT

Cân bằng chính được biểu diễn theo hàng

ngang, các cân bằng phụ được biểu diễn theo

hàng dọc (qui ước)

Khi ghép chung CB chính với CB nhiễu, hằng

số đặc trưng cho toàn hệ sẽ là hằng số đặc

trưng điều kiện, kí hiệu là K’, E0 ‘, β‘, k‘, T‘…

HSĐT điều kiện sẽ liên hệ với HSĐT thông qua

giá trị K nh

C + X CX +

Z

K OX ↓↑

A +

B

CÁC LOẠI CÂN BẰNG NHIỄU

HSĐT điều kiện sẽ liên hệ với HSĐT thông qua

giá trị K nh = K ox

C + X CX +

Z ↓↑T xz↓

XZ↓

CÁC LOẠI CÂN BẰNG NHIỄU

HSĐT điều kiện sẽ liên hệ với HSĐT thông qua

giá trị K nh = 1/T XZ↓

CÁC LOẠI CÂN BẰNG NHIỄU

Z tạo với X thành các phức X(Z) 1 , X(Z) 2 ,… X(Z) n với các hằng số bền β X(Z)1 ,

CÁC LOẠI CÂN BẰNG NHIỄU

Knh = Kox = 1/TXZ↓= αX(Z)

HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN α

i i

'

)

][

với C [X] : nồng độ tự do của X (sau khi tham gia

CB chính + CB phụ) [X] ’ = [X(Z) 1 ]+ [X(Z) 2 ] +…+ [X(Z) n ] + [X]

Vì [X(Z) i ] = [X] β 1,i [Z] i :

[]

[

2 ,

1 1

, 1 }

2 ,

1

Z X Z

X

n i

m j

j j

i i

đang xét

2) Khi tính α, cho phép bỏ qua các số hạng nhỏ

HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN α

tiếp vào cân bằng chính với X mà chỉ tham

gia vào cân bằng phụ, các ảnh hưởng gây

nhiễu của chúng trên X thường được xem

là cân bằng nhiễu tạo phức với hệ số điều

kiện α X( H ) hoặc α X( OH )

ẢNH HƯỞNG CỦA CB NHIỄU LÊN

CÂN BẰNG CHÍNH

Cân bằng chính sẽ bị dịch chuyển (tuân theo

nguyên lý Le Châtelier) khi chịu ảnh hưởng của

các cân bằng phụ

Việc xem CB nhiễu xảy ra độc lập với CB chính

chỉ nhằm mục đích giúp cho việc hình dung ảnh

hưởng của CB nhiễu lên CB chính trở nên dễ

dàng hơn

Trong thực tế, việc XĐ nồng độ còn lại của cấu

tử trong dd phải được thực hiện dựa trên mối

tương quan cùng lúc với cả CB chính lẫn CB phụ

4.2 NG D NG Ứng dụng ụng

– Làm tăng tính đ nh l ịnh nghĩa ượng của CB ng c a CB ủa CB nhiễu lên CB

chính – Dùng CB ph đ hòa tan t a khó ụng ể hòa tan tủa khó ủa CB nhiễu lên CB

tan – Tính pH c a các dd ph c t p: ủa CB nhiễu lên CB ức tạp: ại CB nhiễu

*pH c a dung d ch ch a 1 acid y u & 1 baz y u ủa CB nhiễu lên CB ịnh nghĩa ức tạp: ếu & 1 baz yếu ếu & 1 baz yếu

*pH c a dung d ch ch a ch t l ủa CB nhiễu lên CB ịnh nghĩa ức tạp: ất lưỡng tính ưỡng tính ng tính

*pH c a dung d ch ch a n acid y u & m baz y u ủa CB nhiễu lên CB ịnh nghĩa ức tạp: ếu & 1 baz yếu ếu & 1 baz yếu

LÀM TĂNG TÍNH ĐỊNH LƯỢNG

CỦA CÂN BẰNG CHÍNH

Khi CB chính xảy ra với hằng số cân bằng K

không đủ lớn, có thể thêm vào hệ phản ứng

sản phẩm của CB chính

K’ > 10 7 – 10 8  cân bằng được xem là có

tính định lượng

DÙNG CÂN BẰNG PHỤ ĐỂ HÒA TAN

TỦA KHÓ TAN

D↓ ⇄ A + p

T

D↓ tan hoàn toàn nếu K(1) > 10 7 – 10 8

Nhưng K(1)= T st << 1, nghĩa là các tủa không

thể tự tan nếu không có tác động bên ngoài

Muốn hòa tan D, phải đưa thêm vào hệ các

cấu tử Z có thể gây nhiễu lên A, lên p hoặc l

ên cả A và p theo các CB nhiễu oxy hóa khử

Tác động của các CB nhiễu sẽ làm cho CB

chính dịch chuyển về phía làm tan D với

K’ = K K nh

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

HA

HAC k

H  ]2  [

pH dd <7 hay >7?

?

pH CỦA DD CHỨA 1 ACID YẾU VÀ 1 BAZ YẾU

yếu B – (k b )

1) k HA >k b (tính acid của HA mạnh hơn tính baz

của B – ) → DD có tính acid (pH <7)

Trong DD có 2 cân bằng: CB chính được qui

ước là CB của acid yếu và CB phụ là CB của

baz yếu

B H HA HA

C

A

H HA

A H

k

] [

] ][

' [

H(B) ≈ k HA C HA α H(B) [H + ] 2 α H(B) = k HA C HA

] [ 1

1 ]

[

) (

k

H

HB

HA HA HA

HA B

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHỨA 1 ACID YẾU VÀ 1 BAZ YẾU

H 2 O

][

1

]

[

) ( 2

HA

C k

C

k OH

A

B b

HA OH

B b

2) k b > k HA (tính baz của B – mạnh hơn tính

acid của HA)→ DD có tính baz (pH >7)

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHỨA 1 ACID YẾU VÀ 1 BAZ YẾU

CB chính được qui ước là CB của baz yếu và

CB phụ là cân bằng của acid yếu

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHỨA 1 ACID YẾU VÀ 1 BAZ YẾU

Làm sao biết tính acid của acid yếu

mạnh hơn tính baz của baz yếu?

2 2

) (

2 2

1 1

] [

2

a HA

HA a

HA A H

HA a

HA H

HA a

k C

C

k C

C k C

k H

pH CỦA DD CHẤT LƯỠNG TÍNH ACID – BAZ

) (

2 2

1 1

] [

2

b HA

HA b HA

A

HA b HA

OH

HA b

k C

C k C

C k C

k OH

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHẤT LƯỠNG TÍNH ACID – BAZ

Cả hai trường hợp đều dẫn về 1

công thức gần đúng

pH = ½ (pk a1 + pk a2 )

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHẤT LƯỠNG TÍNH ACID – BAZ

Có thể dự đoán tính acid hoặc baz của DD chứa

lưỡng tính HA - dựa vào giá trị của tích k a1 k a2 :

k a1 k a2 > 10 – 14

pH < 7: dung dịch có tính acid

k a1 k a2 < 10 – 14 pH > 7: dung dịch có tính baz

k a1 , k a2 – hằng số phân li acid tương ứng với nấc1

tính HA - ) hoặc là các HS phân li của acid yếu và

acid liên hợp của baz yếu (nếu DD chứa acid

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHẤT LƯỠNG TÍNH ACID – BAZ

Ví dụ: Dùng công thức gần đúng để tính pH

a) Dd NH 4 F 0,1M : dd NH 4 F 0,1M chứa acid yếu

NH 4 + (k NH4+ =k a2 =10 –9,24 ) và baz yếu F – (k HF =k a1

= 10 –3,17 )

k a1 k a2 = 10 -3,17 10 -9,24 > 10 – 14 → pH < 7:

DD có tính acid Vì C HA / k a1 >> 1

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHẤT LƯỠNG TÍNH ACID – BAZ

b) NH 4 CN 0,01M :

(k NH4+ =k a2 =10 –9,24 ) và baz yếu CN – (k HCN = k a1

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHẤT LƯỠNG TÍNH ACID – BAZ

c) Dung dịch NaHCO 3 0,1 M:

pH quyết định bởi HCO 3 – là chất lưỡng tính

] [

1

] [

1

1 )

2 1 (

1 2

j HBj

m j

HAi HAi

n i Bm

B B H

n i

HAi HAi

B

C k

C

k H

TÍNH pH CỦA CÁC DD PHỨC TẠP

pH CỦA DD CHỨA n ACID YẾU VÀ m BAZ YẾU

baz yếu B 1 - , B 2 - …B m - thường có độ mạnh–

yếu xen kẽ nhau, để đơn giản quá trình tính

toán, người ta qui ước cân bằng chính là cân

bằng của các acid yếu, cân bằng phụ là cân

bằng của các baz yếu: