Title Bài 2. Cân bằng trong dung dịch nước - GV.Image.Marked.pdf ✅

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC 1 I. SỰ ĐIỆN LI 1. Hiện tượng điện li: - Quá trình phân li các chất khi tan trong nước thành các ion được gọi là sự điện li. Những chất khi tan trong nước phân li ra ion được gọi là chất điện li. - Hầu hết các acid, base và muối tan được trong nước thuộc loại chất điện li. Hình 2.3. Mô hình biểu diễn sự phân li của NaCI trong nước 2. Chất điện li: a) Chất điện li và chất không điện li: - Các chất tan trong nước phân li ra ion nên chúng là chất điện li. Ví dụ: sodium hydroxide (NaOH), acetic acid (CH3COOH)... - Các chất tan trong nước không phân li ra ion nên chúng là chất không điện li. Ví dụ: saccarose (C12H22O11), ethanol (C2H5OH)... - Sự phân li một chất thành các ion mang điện tích trái dấu trong dung dịch được biểu diễn bằng phương trình điện li. Ví dụ: NaOH(aq) → Na+ (aq) + OH– (aq); HCl → H+ (aq) + Cl- (aq) b) Chất điện li mạnh và chất điện li yếu: Chất điện li mạnh Chất điện li yếu Khái niệm Là chất khi tan trong nước, hầu hết các phân tử chất tan đều phân li ra ion. Là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử chất tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại ở dạng phân tử. (Ví dụ: trong dung dịch CH3COOH 0,1M, cứ 1000 phân tử CH3COOH hòa tan thì chỉ có 3 phân tử phân li thành ion, còn lại ở dạng phân tử). Phân loại + Acid mạnh: HCl, HNO3, H2SO4, HClO4, HI.... + Base mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2..... + Hầu hết các muối. + Acid yếu: H2S, H2CO3, H2SO3, HClO, HF, CH3COOH.... + Base yếu: Mg(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)2..... Biểu diễn    Ví dụ 3 3 4 4 HCl H Cl Na PO 3Na PO         CH3COOH  CH3COO− + H+ Mg(OH)2  Mg(OH)+ + OH− Mg(OH)+  Mg2+ + OH− 3. Phương trình ion rút gọn:
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC 2 a) Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch: - Trong dung dịch, chất điện li phân li thành các ion và chính các ion này trực tiếp tham gia vào phản ứng hóa học. Do vậy phương trình ion rút gọn sử dụng để biểu diễn các phản ứng xảy ra giữa các chất điện li. b) Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch: - Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li. Ví dụ 1. Tìm hiểu về sự điện li Thí nghiệm thử tính dẫn điện của nước, muối ăn và dung dịch muối ăn được thực hiện như mô tả trong Hình 2.2. Thực hiện yêu cầu: a) Hãy nhắc lại khái niệm dòng điện. b) Đèn sáng cho thấy dung dịch NaCl dẫn điện, chứng tỏ dung dịch có hạt mang điện. Đó có thể là loại hạt nào (electron, phân tử NaCl, cation hay anion)? c) Hãy giải thích sự tạo thành các hạt mang điện đó. Đáp án: a) Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện. b) Đèn sáng cho thấy dung dịch NaCl dẫn điện, chứng tỏ dung dịch có hạt mang điện. Đó có thể là cation và anion. c) NaCl là hợp chất ion, trong tinh thể có các ion Na+ và Cl- liên kết với nhau bằng lực hút tĩnh điện. Nước là một dung môi phân cực. Khi cho tinh thể NaCl vào nước, các ion Na+ và Cl- trên bề mặt hút các phân tử nước lại gần. Các phân tử nước hướng các đầu âm vào ion Na+ , các đầu dương vào ion Cl- và làm yếu liên kết giữa các cation, anion trong tinh thể và khuếch tán vào nước. Ví dụ 2. Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về sự điện li? A. Sự điện li là quá trình phân li một chất trong nước thành ion. B. Sự điện li quá trình hoà tan một chất vào nước tạo thành dung dịch. C. Sự điện li là quá trình phân li một chất dưới tác dụng của dòng điện. D. Sự điện li thực chất là quá trình oxi hoá - khử. Ví dụ 3 (NB). Tìm hiểu chất điện li và chất không điện li: Điều kiện xảy ra phản ứng Chất kết tủa Chất khí Chất điện li yếu Thí nghiệm BaCl2 + Na2SO4 CaCO3 + HCl NaOH (có pha một ít phenolphtalein) + HCl Hiện tượng thí nghiệm Kết tủa trắng Sủi bọt khí Mất màu hồng chuyển thành trong suốt Phương trình phân tử BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2HCl CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O NaOH + HCl → NaCl + H2O Phương trình ion Ba2+ + SO4 2- → BaSO4 2H+ + CaCO3  Ca2+ + CO2↑ + H2O H+ + OH–  H2O
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC 3 Kết quả thử tính dẫn điện với các dung dịch hydrochloric acid (HCl), sodium hydroxide (NaOH), saccarose (C12H22O11), ethanol (C2H5OH) được trình bày trong bảng dưới đây. Hãy hoàn thành các thông tin còn thiếu trong bảng vào vở: Dung dịch HCl Dung dịch NaOH Nước đường Dung dịch ethanol Hiện tượng Đèn sáng Đèn sáng Đèn không sáng Đèn không sáng Dung dịch dẫn điện/không dẫn điện ? ? ? ? Có/không có các ion trái dấu trong dung dịch ? ? ? ? Chất điện li/chất không điện li ? ? ? ? Đáp án: Dung dịch HCl Dung dịch NaOH Nước đường Dung dịch ethanol Hiện tượng Đèn sáng Đèn sáng Đèn không sáng Đèn không sáng Dung dịch dẫn điện/không dẫn điện Dung dịch dẫn điện Dung dịch dẫn điện Dung dịch không dẫn điện Dung dịch không dẫn điện Có/không có các ion trái dấu trong dung dịch Có ion trái dấu trong dung dịch Có ion trái dấu trong dung dịch Không có ion trái dấu trong dung dịch Không có ion trái dấu trong dung dịch Chất điện li/chất không điện li Chất điện li Chất điện li Chất không điện li Chất không điện li Ví dụ 4. Cho các chất sau: glucose (C6H12O6), NaCl, KOH, Ba(OH)2, AlCl3, CuSO4, N2, O2, H2SO4, saccharose (C12H22O11). Có bao nhiêu chất chất điện li trong các chất trên? Đáp án: 6. Ví dụ 5. So sánh khả năng phân li trong nước của HCl và CH3COOH. Kết quả thử tính dẫn điện với dung dịch HCl 0,1 M và dung dịch CH3COOH 0,1 M cho thấy trường hợp cốc đựng dung dịch HCl 0,1 M bóng đèn sáng hơn. Thực hiện yêu cầu sau: Hãy so sánh số ion mang điện trong hai dung dịch trên, từ đó cho biết acid nào phân li mạnh hơn. Đáp án: Hai dung dịch HCl và CH3COOH có cùng nồng độ là 0,1 M. Trường hợp cốc đựng dung dịch HCl 0,1 M bóng đèn sáng hơn  số hạt mang điện trong dung dịch HCl nhiều hơn số hạt mang điện trong dung dịch CH3COOH 0,1 M. Vậy acid HCl phân li mạnh hơn. Ví dụ 6. Các dung dịch sau đây có cùng nồng độ 0,10 mol/L, dung dịch nào dẫn điện tốt nhất? A. CH3COOH. B. H2SO4. C. HI. D. HCl. Ví dụ 7. Dãy chất nào sau đây đều là chất điện li mạnh? A. HCOOH, Na2CO3, CaCl2, HF. B. HNO3, CH3COOH, BaCl2, Mg(OH)2. C. HCl, H3PO4, Fe(NO3)3, NaOH. D. H2SO4, Ba(OH)2, BaCl2, NH4NO3. Ví dụ 8. Dãy chất nào sau đây đều là chất điện li yếu? A. HCOOH, Na2CO3, CaCl2, HF. B. HF, CH3COOH, HClO, Fe(OH)2. C. HCl, H3PO4, Fe(NO3)3, NaOH. D. H2SO4, Ba(OH)2, BaCl2, NH4NO3. Ví dụ 9. Viết phương trình điện li của các chất sau: a) Acid: CH3COOH, HF, H2SO4, HI. b) Base: KOH, Ba(OH)2, Cu(OH)2. c) Muối: KNO3, Na2SO4, K2HPO4. Đáp án: a) CH3COOH ⇌ CH3COO– + H+
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC 4 HF ⇌ H+ + F– H2SO4  2H+ + SO4 2– HI → H+ + I– b) KOH → K+ + OH– Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH– Cu(OH)2 ⇌ Cu2+ + 2OH– c) KNO3 → K+ + NO3 – Na2SO4 → 2Na+ + SO4 2- K2HPO4 → 2K+ + HPO4 2– HPO4 2– ⇌ H+ + PO4 3– Ví dụ 10. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch ứng với các trường hợp sau: a) Dung dịch Al(NO3)3 có nồng độ là 0,1M. b) Hòa tan hết 4 gam NaOH vào 100 mL nước. c) Trộn 100 mL dung dịch HCl 1M với 100 ml dung dịch H2SO4 0,5M. Đáp án: a) [Al3+] = 0,1M ; [NO3 - ] = 0,3M. b) nNaOH = 0,1 mol  [Na+ ] = [OH- ] = 0,1 1M 0,1  . c) HC 2 4 l H SO n  0,1 mol và n  0,05 mol 2 4 0,1 0,05.2 0,1 0,05 [H ] 1M ; [Cl ] 0,5M ; [SO ] 0,25M 0, 2 0, 2 0,2           Ví dụ 11. Viết phương trình phân tử và ion rút gọn của các phản ứng sau (nếu có) xảy ra trong dung dịch giữa các cặp chất sau: a) AgNO3 + KBr b) NaOH + HF c) Fe2(SO4)3 + NaOH d) CaCO3 + HCl Đáp án: Phương trình phân tử Phương trình ion rút gọn a. AgNO3 + KBr  AgBr + KNO3 Ag+ + Br-  AgBr b. NaOH + HF  NaF + H2O OH– + HF → F– + H2O c. Fe2(SO4)3 + 6NaOH  2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 Fe3+ + 3OH–  Fe(OH)3 d. CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O CaCO3 + 2H+  Ca2+ + CO2 + H2O Ví dụ 12. Cho các phản ứng sau: (a) FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S (b) Na2S + 2HCl  2NaCl + H2S (c) 2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2S + 6NaCl (d) KHSO4 + KHS  K2SO4 + H2S (e) BaS + H2SO4 (loãng)  BaSO4 + H2S Số phản ứng có phương trình ion rút gọn: S2– + H+  H2S là A. 2. B. 3. C. 1. D. 4. Ví dụ 13. Dãy các ion có thể tồn tại trong cùng một dung dịch là A. Fe2+, Ag+ , NO3 - , Br- . B. Mg2+, Al3+, OH- , SO4 2- . C. Na+ , NH4 + , SO4 2-, Cl- . D. K+ , OH- , Ba2+, HCO3 - . Đáp án: Các ion có thể cùng tồn tại trong một dung dịch khi chúng không kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau: Chất kết tủa, chất điện li yếu và chất khí. A. Loại vì có phản ứng: Ag+ + Br-  AgBr B. Loại vì có phản ứng: Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓ và Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ C. Loại vì có phản ứng: OH- + HCO3-  CO3 2- + H2O