Title CHUYÊN ĐỀ 1. CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI.doc ✅

Trang 1 Chuyên đề 1. CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI A. LÍ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I. CHÁT ĐIỆN LI, SỰ ĐIỆN LI Khi hoà tan các chất có liên kết ion hoặc liên kết cộng hoá trị vào trong dung môi phân cực (nước, rượu) thì do sự tương tác với các phân tử lưỡng cực của dung môi mà các phân tử chất tan sẽ phân li hoàn toàn hoặc một phần thành các ion mang điện trái dấu tồn tại dưới dạng ion son vat hoá. Các chất có khả năng phân li thành ion được gọi là các chất điện li. Quá trình phân li các ion của phân tử chất tan gọi là quá trình điện li. Ví dụ: Hoà tan chất điện li MX vào nước: nn22 x2 yMX(xy)HOMHOXHO(1) Thông thường không biết chính xác x, y nên 1 có thể được viết như sau: nnMXMX nnM,X: là các ion hiđrat hoá. Mức độ phân li thành con của các chất điện li phụ thuộc vào bản chất của các chất, dung môi, nhiệt độ, ... Ví dụ: Trong 2HO thì 3CHCOOH là chất điện li trung bình nhưng trong dung dịch HCl thì nó là chất điện li rất yếu. II. BIỆU DIỆN TRẠNG THÁI CÁC CHÁT ĐIỆN LI TRONG DUNG DỊCH Trong dung dịch nước, các chất điện li mạnh phân li hoàn toàn thành ion (biểu diễn:  ); các chất điện li yếu phân li một phần biểu diễn:   ). Các chất điện li mạnh: các axit mạnh, các bazơ mạnh và hầu hết các muối. Trạng thái ban đầu: chỉ trạng thái các chất trước khi xảy ra phản ứng hóa học, hoặc trước khi có cân bằng. Trạng thái cân bằng chỉ trạng thái tồn tại của các chất khi hệ dã thiết lập cân bằng. Ví dụ: Mô tà trạng thái ban đầu và trạng thái cân bằng trong dung dịch nước của 3CHCOOH và NaOH cùng nồng độ. Giải Trạng thái ban đầu: 32Na, OH, CHCOOH, HO . Phản ứng hóa học: 332CHCOOH NaOH CHCOONa HO Trạng thái cân bằng: 323CHCOO HO CHCOOH OH 2HO H OH  III. ĐỘ ĐIỆN LI VÀ HÀNG SỐ ĐIỆN LI Độ diện li (  ) là tỉ số giữa số mol của chất đã phân li thành ion với tổng số mol 0n của chất tan trong dung dịch. 000 nVC (01) nnC
Trang 2 Hằng số điện li: Đối với chất điện li yếu MX : nnMXMX  Ban đầu: 0C Phản ứng: 000CCC Cân bằng: 000C(1)CC n+ n- 2 0 C ]M[XC K MX]1     �O Độ điện li phụ thuộc vào hằng số cân bằng Kc và nồng độ chất điện li. Ví dụ 1: Tính độ điện li  của 3CHCOOH trong dung dịch 3CHCOOH 0,0100M . Sự có mặt của các chất sau đây ảnh hưởng thế nào đến độ điện li của 3CHCOOH . a) HCl b) 4NHCl c) HCOONa d) NaCl Giải Cân bằng trong dung dịch: 4.2s 33a 2 2aa1 a 00 22.752.75 CHCOOHCHCOOHK10 KKC K0 1CC 101000,0413         a) HC1HC1 33(1)CHCOOHCHCOOH  1 2 0 Cl,COO C   . Khi có mặt HCl thì nồng độ H tăng  Cân bằng 1 chuyển dịch theo chiều nghịch  3[CHCOO] giảm  Độ điện li  giảm. b) 33 43 CHCOOHCHCOOH(1) NHN)HH(2       - Nếu 443CHCOOH3NHNHCHCOOHKCKC thì lượng H sinh ra do 2 không đáng kể so với lượng H sinh ra do 1 . Tức là 2 không ảnh hưởng đến 1 không thay đổi. - Nếu  3CHCOOH 443CHCOOHNHNHKCKC thì phải kể cả lượng H do 2 sinh ra. Do đó [H] tăng  1 chuyển dịch theo chiều nghịch  giảm. c) HCOONaHCOONa 3CH,COOHCHCOOH(1) HCOOHHCOOH(3)      Do có phản ứng (3) nên [H] giảm  Cân bằng 1 chuyên dịch theo chiều thuận  3[CHCOO] tăng  tăng.
Trang 3 Ví dụ 2: Một dung dịch có chứa 3CHCOOH 0,002M và 25CHCOOH xM . Hãy xác định giá trị x để trong dung dịch này có độ điện li của axit axetic là 0,08 . Cho biết 523a255KCHCOOH1,8.10;KCHCOOH1,3.10 Giải Nồng độ 3CHCOOH bị phân li thành ion: 40,002.0,081,6.10   33 3444 2525 4 CHCOOHCHCOOH C0,002 1.101.6.101,0.101,6.10x CHCOOHCHCOOH Cx (1)x1,6.10 (1) [] ( []x 2) x             44 55 a3 34 1,6.10x1,6.10 (1)KCHCOOH1,8.10x4,7.10 2.101.6.10       45 a25 ax1,610 (2)KCH(4COOH1,3.10 (1))     Thể x từ (3) vào (4) 50,0591x79,52,10M III. DỰ ĐOÁN ĐỊNH TÍNH CHIỀU HƯỚNG PHẢN ỨNG GIỮA CÁC CHÁT ĐIỆN LI 1. Nguyên tắc chung Bản chất phản ứng giữa các chất điện li là phản ứng các ion. Về nguyên tắc, khi tham gia phản ứng các ion kết hợp với nhau để tạo thành các sản phẩm kết hợp mới tương ứng với giá trị xác định của hằng số cân bằng K của phản ứng: Nếu K rất lớn thì phản ứng coi như xảy ra hoàn toàn. Nếu K vô cùng bé thì coi như phản ứng không xảy ra. 2. Các trường hợp không có phản ứng xảy ra. Khi các sản phẩm tạo thành là các chất điện li mạnh thì phản ứng không xảy ra vì các sản phẩm kết hợp sẽ phân li hoàn toàn trở lại thành các ion ban đầu. Ví dụ: 23NaClKNONaNOKCl (không xảy ra vị 3NaNOvaø KCl sẽ phân li hoàn toàn thành các ion ban đầu: 3Na,K,NO Clvaø ). Các trường hợp có phản ứng xảy ra a) Phản ứng tạo thành sản phẩm ít phân li - Phản ứng tạo nước ít phân li: 2 2 2 232 2 CaO2HCaHO SO2OHSOHO HOHHO       - Phản ứng tạo thành +) Axit ít phân li:
Trang 4 3243242CHCOOKHSO2CHCOOHKSO Phương trình ion thu gọn: 33CHCOOHCHCOOH +) Phức chất ít phân li: 3333 2AgNO2NHAgNHNO  Phương trình ion thu gọn: 33 2Ag2NHAgNH   b) Phản ứng tạo thành hợp chất ít tan 33AgNOKIAglKNO Phương trình ion thu gọn AgIAgl c) Phản ứng kèm theo sự thoát khí 3222CaCO2HClCaClCOHO Phương trình ion thu gọn: 2 322CaCO2HCaCOHO d) Phản ứng kèm theo sự thay đổi trạng thái oxi hoá 32242FeClSnCl2FeClSnCl Phương trình ion thu gọn: 32242FeSn2FeSn Để đánh giá mức độ xảy ra giữa các phản ứng cần dựa vào các dịnh luật cơ bản của hoá học: định luật hợp thức, bảo toàn nồng độ, bảo toàn điện tích, định luật tác dụng khối lượng,... IV. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA HÓA HỌC 1. Định luật hợp thức a) Tọa độ phản ứng: đánh giá tiến triển của phản ứng. ii ii nC hoaëc x vv   Độ biến đổi số mol in hoặc độ biến đổi nồng độ iC của mỗi chất tham gia phản ứng: iinv hoặc ii CxV Hệ số hợp thức iv có giá trị âm đối với các chất phản ứng và có giá trị dương đối với các sản phẩm phản ứng. Số mol các chất i(n) hoặc nồng độ các chất i(C) sau khi phản ứng xảy ra (hoàn toàn): 0 0 iii iii nnn CCC   0 in : số mol chất trước khi có phản ứng xảy ra. 0 iC: nồng độ chất trước phản ứng. 2. Định luật bảo toàn nồng độ ban đầu Nồng độ ban đầu của một cấu tử bằng tổng nồng độ cân bằng của các dạng tồn tại của cẩu tử khi cân bằng: iC[i]