Title 2 - BÀI CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH NƯỚC - KNTT.docx ✅

HÓA 11 CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA HỌC 11 – KNTT 1. Sự điện li Qúa trình phân li các chất trong nước tạo thành ion được gọi là sự điện li. Những chất khi tan trong nước phân li ra các ion được gọi là chất điện li. Ví dụ 1: Thực hiện thí nghiệm như mô tả trên hình bên dưới. - Kết quả thu được bóng đèn phát sáng, nghĩa là trong dung dịch muối ăn hòa tan có các hạt mang điện chuyển động tạo nên dòng điện, đó là các ion Na + và Cl - do phân tử NaCl phân li tạo thành (sự điện li). - Khi đó ta có phương trình điện li của NaCl trong nước như sau: NaCl → Na + + Cl - - Nước đóng vai trò quan trọng trong sự điện li. H 2 O là phân tử phân cực, khi cho tinh thể NaCl vào nước xảy ra quá trình tương tác giữa các phân tử nước có cực và các ion của muối, kết hợp với sự chuyển động hỗn loạn không ngừng làm cho các ion tách ra khỏi tinh thể và hòa tan vào nước. 2 CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH NƯỚC t
HÓA 11 CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA HỌC 11 – KNTT Chất không điện li là chất khi hòa tan vào trong nước, các phân tử không phân li thành các ion. Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, hầu hết các phân tử hòa tan đều phân li thành ion. Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử chất tan phân li thành ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Ví dụ 2: Thực hiện thí nghiệm tương tự với 3 chất tan khác nhau là ethanol, potassium chloride và acetic acid như hình dưới đây. Ethanol KCl Acetic acid - Kết quả cho thấy dung dịch ethanol không làm sáng đèn, chứng tỏ dung dịch này không dẫn điện do các phân tử ethanol không phân li thành ion. - Dung dịch KCl làm bóng đèn sáng hơn dung dịch acetic acid chứng tỏ dòng điện tạo ra từ dung dịch KCl mạnh hơn do trong dung dịch có nhiều ion mang điện hơn. Sự khác nhau này là do KCl là chất điện li mạnh, quá trình phân li diễn ra gần như hoàn toàn nên người ta dùng mũi tên một chiều để viết phương trình điện li như sau: KCl → K + + Cl - Acetic acid là chất điện li yếu, quá trình phân li diễn ra là một phản ứng thuận nghịch nên người ta dùng hai nửa mũi tên ngược chiều để viết phương trình điện li như sau: CH 3 COOH CH 3 COO - + H + Trong thực tế: + Các acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan được trong nước đều là chất điện li. + Các acid yếu như acid hữu cơ, các base yếu như NH 4 OH, amine,… là chất điện li yếu.
HÓA 11 CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA HỌC 11 – KNTT + Rất nhiều chất hữu cơ tan được trong nước như glucose, saccharose, ethanol, glycerol,.. lại là những chất không điện li. 2. Thuyết acid – base của BrØnsted – Lowry Thuyết BrØnsted – Lowry: Acid là chất cho proton (H + ), base là chất nhận proton. Ví dụ 3: Trong dung dịch nước của acetic acid tồn tại cân bằng sau: CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO - + H 3 O + - Theo chiều phản ứng thuận thì acetic acid cho H + nên là 1 acid, còn nước nhận H + để tạo thành ion H 3 O + nên đóng vai trò là 1 base. - Theo chiều phản ứng nghịch, ta có thể viết lại như sau: CH 3 COO - + H 3 O + CH 3 COOH + H 2 O Khi đó, ion CH 3 COO - lại đóng vai trò là 1 base khi nhận H + để thành acetic acid, ngược lại H 3 O + đóng vai trò là 1 acid. Ví dụ 4: Trong dung dịch nước của ammonia tồn tại cân bằng sau: NH 3 + H 2 O NH 4 + + OH - - Theo chiều phản ứng thuận thì ammonia nhận H + từ nước nên là một base, còn nước cho H + để tạo thành ion OH - nên đóng vai trò là 1 acid. - Ở chiều ngược lại, NH 4 + sẽ đóng vai trò là một acid và OH - là một base. Ví dụ 5: Trong dung dịch NaHCO 3 có các cân bằng sau: HCO 3 - + H 2 O H 3 O + + CO 3 2- HCO 3 - + H 2 O H 2 CO 3 + OH - Ion HCO 3 - vừa có thể cho proton, vừa có thể nhận proton, ta nói HCO 3 - có tính chất lưỡng tính. Nước cũng là chất lưỡng tính khi vừa có thể cho proton vừa có thể nhận proton (như ví dụ 3 và 4).
HÓA 11 CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC HÓA HỌC 11 – KNTT Ưu điểm của thuyết BrØnsted – Lowry: theo thuyết của Arrhenius, trong phân tử acid phải có nguyên tử H và phân tử base phải có nhóm OH nên chỉ đúng trong dung môi là nước. Thuyết BrØnsted – Lowry tổng quát hơn, các phân tử như NH 3 hay ion CO 3 2- cũng là base. 3. Khái niệm pH và ý nghĩa của pH trong thực tiễn - Độ acid hay base của một dung dịch có thể được đánh giá bằng nồng độ H + hay OH - . Tuy nhiên sẽ có những trường hợp do nồng độ các ion thấp sẽ gây khó khăn trong tính toán. Để tiện sử dụng, người ta đại lượng pH với quy ước như sau: pH = -lg[H + ] hoặc [H + ] = 10 -pH - Môi trường acid có [H + ] > [OH - ] nên [H + ] > 10 -7 mol/L hay pH < 7. - Môi trường base có [H + ] < [OH - ] nên [H + ] < 10 -7 mol/L hay pH > 7. - Môi trường trung tính có [H + ] = [OH - ] = 10 -7 mol/L hay pH = 7. Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 – 14. Ví dụ 6: Trộn 200ml dung dịch H 2 SO 4  0,05M với 300ml dung dịch HCl 0,1M thu được dung dịch Y. Tính pH của dung dịch Y là. Hướng dẫn giải: Thể tích dung dịch sau khi trộn bằng 200 + 300 = 500 ml → [H + ] = 0,1M → pH = -log[H + ] = 1. Ví dụ 7: