Giáo án chuẩn chương 1 sự điện li

Bazơ không tan và dung dịch NH 3... Càng pha loãng dung dịch thì độ điện li α càng tăng.. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH Trong một dung dịch, tổng số mol điện tích dương bằng

CHƯƠNG I: SỰ ĐIỆN LI

BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM

I CHẤT ĐIỆN LI

- Chất điện li là những chấy dẫn được điện khi tan trong nước hoặc khi nóng chảy (do phân li thành các ion trái dấu)

- Chất điện li bao gồm: axit, bazơ, muối

II PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LI

1. Chất điện li mạnh

Là những chất phân li hoàn toàn khi tan trong nước hoặc khi nóng chảy

Chất điện li mạnh bao gồm:

a. Axit mạnh

Các axit mạnh baao gồm: HX (trừ HF), HNO3, H2SO4, HClO3, HClO4

Các bazơ tan: KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2

c. Muối tan hoàn toàn trong nước

- Các muối có các gốc sau đều tan hoàn toàn trong nước:

K+, Na+, NH4+,

NO3

-HCO3-, HSO3-, HS-, H2PO4

Các muối phức (kép) đều tan

VD: [Cu(NH3)4]SO4, [Ag(NH3)2]Cl

2. Chất điện li yếu

Là chất chỉ phân li một phần khi tan trong nước hoặc khi nóng chảy

Chất điện li yếu bao gồm:

a. Nước (H 2 O)

Là chất điện li vô cùng yếu, coi như không điện li nên nước cất (nước nguyên

b. Axit yếu

Các axit yếu bao gồm:

- HF, HClO, HClO2, HNO2, H2S, H2SO3, H2CO3, H3PO3, H3PO4

- Các axit hữu cơ (CxHyCOOH) VD: CH3COOH (giấm)

c. Bazơ không tan và dung dịch NH 3

d. Muối ít tan trong nước

VD: Ag2SO4, PbSO4,…

III PHƯƠNG TRÌNH ĐIỆN LI

- Axit phân li ra H+ và gốc axit

- Bazơ phân li ra OH- và gốc kim loại

- Muối phân li ra gốc axit và gốc kim loại

• Chú ý:

+ Chất điện li mạnh sử dụng mũi tên 1 chiều →

+ Chất điện li yếu sử dụng mũi tên 2 chiều €

VD:

HCl → H+ + Cl-

HNO2

€

H+ + NO2

-KOH → OH- + K+

Ca(OH)2 → 2OH- + Ca2+

AlCl3 → Al3+ + Cl

-Fe2(SO4)3 → 2Fe3+ + 3SO42-

CH3COOH € H+ + CH3COO

-IV NỒNG ĐỘ ION

- Kí hiệu: [ ]

- Công thức:

n [ ] V

=

(mol/lít) (M)

• VD1: Hòa tan 32 gam Fe2(SO4)3 vào 1200 ml H2O, thu được dung dịch X Tính [ ] của các ion trong dung dịch X

• VD2: Hòa tan 8,96 lít (ở đktc) khí HCl vào 400 ml H2O, thu được dung dịch Y Tính [ ] của các ion trong dung dịch Y

• VD3: Hòa tan 11,2 lít (ở đktc) khí HCl vào 500 ml dung dịch CaCl2 1,2M, thu được dung dịch Z Tính [Cl- ] trong dung dịch Z

• VD4: Trộn 200 ml dung dịch KOH 1,2M với 600 ml dung dịch Ca(OH)2 0,8M thu được dung dịch A Tính [OH- ] trong dung dịch A

•

V ĐỘ ĐIỆN LI α VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

1. ĐỘ ĐIỆN LI α

Để nghiên cứu khả năng phân li của chất điện li yếu người ta đưa ra khái niệm độ điện li α

n C

n C

= =

Trong đó:

n, n0: số mol hay số phân tử

C, C0: nồng độ mol/lít

Độ điện li α phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ Càng pha loãng dung dịch thì độ điện li α càng tăng

• VD1: Hòa tan 100 phân tử CH3COOH vào nước, chỉ có 1 phân tử CH3COOH phân li

• VD2: Tính [H+] có trong dung dịch HClO 0,5M (α = 2%)

Lượng ban đầu Lượng điện li

• VD3: Tính [H+] có trong dung dịch CH3COOH 0,2M (α = 1%).

• VD4: Tính [H+] có trong dung dịch X gồm H2SO4 0,04M và CH3COOH 2M (α = 1%)

2. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

Trong một dung dịch, tổng số mol điện tích dương bằng tổng số mol điện tích âm.

• VD1: Dung dịch X gồm các ion: Al3+ (x mol), Cl- (y mol), Cu2+ (z mol), SO4

2-(t mol)

→ Theo định luật bảo toàn điện tích: 3x + 2z = y + 2t

• VD2: Dung dịch A gồm: 0,12 mol Mg2+, 0,1 mol Al3+, 0,3 mol NO3- và x mol

SO42- Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan Tìm giá trị của m

• VD3: Dung dịch B gồm: 0,15 mol Fe3+, x mol NO3-, 0,18 mol SO42- và y mol

Mg2+ Cô cạn dung dịch B thu được 46,8 gam muối khan Tìm giá trị của x và y.

• VD4: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào dung dịch HNO3 đặc (đủ) sau phản ứng thu được dung dịch A chỉ chứa muối sunfat và khí NO2 Tìm giá trị của a.

• VD5: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm a mol FeS2 và 0,14 mol Cu2S vào dung dịch HNO3 đặc (đủ) sau phản ứng thu được dung dịch A chỉ chứa muối sunfat và

V lit khí NO2 Tìm giá trị của a và V ?

BÀI 2: AXIT – BAZƠ – LƯỠNG TÍNH

I. ĐỊNH NGHĨA

− Axit là chất khi tan trong nước phân li ra ion H+

− Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra ion OH-

VD: HCl → H+ + Cl-

KOH → OH- + K+

Lưỡng tính là chất vừa phân li theo kiểu axit, vừa phân li theo kiểu bazơ

− Các bazơ lưỡng tính: Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Be(OH)2, Cu(OH)2

• VD1:

Zn(OH)2

€

H2ZnO2 Zn(OH)2

€

2OH- + Zn2+ (kiểu bazơ)

Zn(OH)2

€

2H+ + ZnO22- (kiểu axit)

(zincat)

→ Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O

(natri zincat)

• VD2:

Al(OH)3

€

H+ + AlO2- + H2O (aluminat)

→ 2Al(OH)3 + Ca(OH)2 → Ca(AlO2)2 + 4H2O

(canxi aluminat)

• VD3: Cho 100 ml dung dịch NaOH 2,6M vào 100 ml dung dịch AlCl3 0,8M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa Tìm giá trị của m

II BÀI TẬP

Bài 1 Hoàn chỉnh các phản ứng sau:

Zn(OH)2 + KOH → Zn(OH)2 + Ca(OH)2 → Al(OH)3 + KOH → Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Pb(OH)2 + NaOH → Cr(OH)3 + KOH →

Bài 2 Cho 200 ml dung dịch Al(NO3)3 0,5M tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch KOH 1,6M, sau phản ứng thu được a gam kết tủa và dung dịch X Tìm giá trị của a và nồng độ mol/lít của dung dịch X

Bài 3 Cho 100 ml dung dịch AlCl3 1,2M tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch Ca(OH)2 1M, sau phản ứng thu được a gam kết tủa và dung dịch Y Tìm giá trị của a và nồng độ mol/lít của dung dịch Y

Bài 4 Cho 150 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M tác dụng hoàn toàn với 400 ml dung dịch Ba(OH)2 2,3M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa Tìm giá trị của m

BÀI 3: pH CỦA DUNG DỊCH AXIT – BAZƠ

I TÍCH SỐ ION CỦA NƯỚC

PT điện li nước: H2O H+ + OH- Tích số [H+].[OH-] gọi là tích số ion của nước Trong mọi dung dịch thì [H+].[OH-] = 10-14

Chú ý: Nước là chất điện li vô cùng yếu nên trong các bài tập tính toán bỏ qua sự điện li cua nước

II PH CỦA DUNG DỊCH

+ Để nghiên cứu khả năng mạnh yếu của axit bazo người ta đưa ra khái niệm pH

+ pH được định nghĩa theo công thức sau: pH = - lg[H+] Nếu [H+] = 10-a pH = a + Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14

+ Dung dịch axit có pH < 7, bazo pH > 7, trung tính pH = 7

1. Cách tính pH của dung dịch axit: Tính [H+] rồi suy ra pH

Vd1: Tính pH các dung dịch sau :

a. Dung dịch HCl 0,1M

b. Dung dịch H2SO4 0,0005M

c. Hỗn hợp dung dịch HNO3 0,05M và H2SO4 0,025M

d. Dung dịch CH3COOH 0,2M ( α = 0,5% )

e. Dung dịch HClO 0,4M ( Ka = 0,25.10-6 ) ( Học sách nâng cao )

Vd2: Trộn 100 ml dung dịch HCl 0,12M với 100 ml dung dịch H2SO4 0,04M Tính pH của dung dịch X thu được

VD3 Cho 100 ml dung dịch HNO3 0,12M vào 100 ml dung dịch KOH 0,1M thu được dung dịch Y Tính pH của dung dịch Y

2. Cách tính pH của dung dịch bazo : Tính [OH-] suy ra pOH = -lg[OH-] suy ra pH

= 14 - pOH

Vd1: Tính pH của các dung dịch sau :

a. Dung dịch NaOH 0,1M

b. Dung dịch Ca(OH)2 0,000005M

c. Hỗn hợp dung dịch X gồm NaOH 0,06M và Ca(OH)2 0,02M

d. Dung dịch NH3 0,1M ( α = 1% )

e. Dung dịch NH3 0,5M ( Kb = 2.10-6 )

Vd2: Cho 100 ml dung dịch Ca(OH)2 0,6M vào 100 ml dung dịch HCl 1M Tính

pH của dung dịch Y thu được sau phản ứng

BÀI 4: PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN

SỰ THỦY PHÂN CỦA MUỐI

I PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN

1. Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi giữa các ion trong dung dịch

a. Tạo ra kết tủa

Ba2+ + SO42- → BaSO4↓

Ca2+ + CO32- → CaCO3↓

Ag+ + Cl- → AgCl

b. Tạo ra chất khí

HCO3- + H+ → CO2 ↑ + H2O

NaHCO3 + HCl → CO2 ↑ + H2O + NaCl

c. Tạo ra axit yếu

+

NaF + HCl HF + NaCl.

→

→







- +

CH COONa + HCl CH COOH + NaCl..

→





- +



d. Tạo ra nước

→

→







KHSO + NaOH → H O + K SO + Na SO .





2. Cách viết phương trình ion thu gọn

- Bước 1: Hoàn thành phương trình phân tử và cân bằng

- Bước 2: Viết sự phân li chất điện li mạnh.

- Bước 3: Lược bỏ các phần tử giống nhau ở cả 2 vế ta được phương trình ion thu gọn

VD1:

-2

-2

2HCl + Ca OH CaCl + 2H O 2H + 2Cl + Ca + 2OH Ca + 2Cl + 2H O

H + OH H O

→

→









VD2:

2

-2

-2







→

VD3:

2 2

H SO + Cu OH CuSO + 2H O 2H + SO + Cu OH Cu + SO + 2H O 2H + Cu OH Cu + 2H O





Na CO + 2HCl NaCl+ CO + H O 2Na + CO + 2H + 2Cl 2Na + 2Cl + CO + H O

→





VD5:

2

Ca + 2Cl



→

→







VD6:

( )

3





VD7:

( )

2 3

2 2





VD8:

→





II SỰ THỦY PHÂN CỦA MUỐI

• Tổng kết:

Axit mạnh + bazơ

mạnh

Không Trung tính = 7 NaCl,

KNO3, Axit mạnh + bazơ

yếu

Có Axit < 7 CuCl2,

FeSO4, Axit yếu + bazơ

mạnh

Có Bazơ > 7 NaF, K2CO3

• VD1: KCl có môi trường trung tính vì

KCl → K+ + Cl

-Các ion K+ và Cl- không phan li ra H+ hay OH-

• VD2: dung dịch CuCl2 có môi trường axit vì

Trong dung dịch: CuCl2 → Cu+2 + 2Cl

-€

Ion Cu2+ tác dụng với H2O giải phóng ra ion H+ nên dung dịch có tính axit.

• VD3: dung dịch Na2CO3 có môi trường bazơ vì

Trong dung dịch: Na2CO3 → 2Na+ + CO3

2-CO32- + 2H2O € H2CO3 + 2OH

-Ion CO32-+ tác dụng với H2O giải phóng ra ion OH- nên dung dịch có tính bazơ