Tiêu đề Bài 2. Cân bằng trong dung dịch nước - HS.docx ✅

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 (CH 3 COOH)… - Các chất tan trong nước không phân li ra ion nên chúng là chất không điện li. Ví dụ: saccarose (C 12 H 22 O 11 ), ethanol (C 2 H 5 OH)… - 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 CH 3 COOH 0,1M, cứ 1000 phân tử CH 3 COOH hòa tan thì chỉ có 3 phân tử phân li thành ion, còn lại ở dạng phân tử). Phân loại + Acid mạnh: HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , HClO 4 , HI…. + Base mạnh: NaOH, KOH, Ba(OH) 2 , Ca(OH) 2 ….. + Hầu hết các muối. + Acid yếu: H 2 S, H 2 CO 3 , H 2 SO 3 , HClO, HF, CH 3 COOH…. + Base yếu: Mg(OH) 2 , Cu(OH) 2 , Fe(OH) 2 ….. Biểu diễn  ⇀ ↽ Ví dụ 3 344 HClHCl NaPO3NaPO     CH 3 COOH ⇀ ↽ CH 3 COO − + H + Mg(OH) 2 ⇀ ↽ Mg(OH) + + OH − Mg(OH) + ⇀ ↽ Mg 2+ + OH − 3. Phương trình ion rút gọn: a) Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch:
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC 2 - 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: Điều kiện xảy ra phản ứng Chất kết tủa Chất khí Chất điện li yếu Thí nghiệm BaCl 2 + Na 2 SO 4 CaCO 3 + 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 BaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4  + 2HCl CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O NaOH + HCl → NaCl + H 2 O Phương trình ion Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4  2H + + CaCO 3  Ca 2+ + CO 2 ↑ + H 2 O H + + OH –  H 2 O - 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. 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: Kết quả thử tính dẫn điện với các dung dịch hydrochloric acid (HCl), sodium hydroxide (NaOH), saccarose (C 12 H 22 O 11 ), ethanol (C 2 H 5 OH) 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 ? ? ? ?
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC 3 dấu trong dung dịch Chất điện li/chất không điện li ? ? ? ? Ví dụ 4. Cho các chất sau: glucose (C 6 H 12 O 6 ), NaCl, KOH, Ba(OH) 2 , AlCl 3 , CuSO 4 , N 2 , O 2 , H 2 SO 4 , saccharose (C 12 H 22 O 11 ). Có bao nhiêu chất chất điện li trong các chất trên? Ví dụ 5. So sánh khả năng phân li trong nước của HCl và CH 3 COOH. Kết quả thử tính dẫn điện với dung dịch HCl 0,1 M và dung dịch CH 3 COOH 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. Ví dụ 6. Các dung dịch sau đây có cùng nồng độ 0,10 mol/L, dung dịch nào dẫn điện tốt nhất? A. CH 3 COOH. B. H 2 SO 4 . C. HI. D. HCl. Ví dụ 7. Dãy chất nào sau đây đều là chất điện li mạnh? A. HCOOH, Na 2 CO 3 , CaCl 2 , HF. B. HNO 3 , CH 3 COOH, BaCl 2 , Mg(OH) 2 . C. HCl, H 3 PO 4 , Fe(NO 3 ) 3 , NaOH. D. H 2 SO 4 , Ba(OH) 2 , BaCl 2 , NH 4 NO 3 . Ví dụ 8. Dãy chất nào sau đây đều là chất điện li yếu? A. HCOOH, Na 2 CO 3 , CaCl 2 , HF. B. HF, CH 3 COOH, HClO, Fe(OH) 2 . C. HCl, H 3 PO 4 , Fe(NO 3 ) 3 , NaOH. D. H 2 SO 4 , Ba(OH) 2 , BaCl 2 , NH 4 NO 3 . Ví dụ 9. Viết phương trình điện li của các chất sau: a) Acid: CH 3 COOH, HF, H 2 SO 4 , HI. b) Base: KOH, Ba(OH) 2 , Cu(OH) 2 . c) Muối: KNO 3 , Na 2 SO 4, K 2 HPO 4 . Ví dụ 10. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch ứng với các trường hợp sau: a) Dung dịch Al(NO 3 ) 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 H 2 SO 4 0,5M. 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) AgNO 3 + KBr b) NaOH + HF c) Fe 2 (SO 4 ) 3 + NaOH d) CaCO 3 + HCl Ví dụ 12. Cho các phản ứng sau: (a) FeS + 2HCl  FeCl 2 + H 2 S (b) Na 2 S + 2HCl  2NaCl + H 2 S (c) 2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O  2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl (d) KHSO 4 + KHS K 2 SO 4 + H 2 S (e) BaS + H 2 SO 4 (loãng)  BaSO 4 + H 2 S Số phản ứng có phương trình ion rút gọn: S 2– + H +  H 2 S 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. Fe 2+ , Ag + , NO 3 - , Br - . B. Mg 2+ , Al 3+ , OH - , SO 4 2- . C. Na + , NH 4 + , SO 4 2- , Cl - . D. K + , OH - , Ba 2+ , HCO 3 - . Ví dụ 14. Khả năng dẫn điện của nước vôi trong (dung dịch Ca(OH) 2 trong nước) để trong không khí giảm dần theo thời gian. Hãy giải thích điều này. II. THUYẾT ACID – BASE CỦA BRONSTED – LOWRY 1. Khái niệm acid và base theo thuyết Bronsted – Lowry: Theo thuyết acid – base của Bronsted – Lowry: - Acid là những chất có khả năng cho proton (H + ), base là những chất có khả năng nhận (proton H + ).
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC 4 Ví dụ 1: Trong phản ứng trên: HCl là chất cho H + , HCl là acid; H 2 O là chất nhận H + , H 2 O là base. Ví dụ 2: Trong phản ứng thuận: NH 3 là chất nhận H + , NH 3 là base; H 2 O là chất cho H + , H 2 O là acid. Trong phản ứng nghịch: NH 4 + là acid; OH – là base. Ví dụ 3: Phương trình Vai trò các chất Phản ứng thuận: 3HCO là acid; H 2 O là base Phản ứng nghịch: 2 3CO là base; H 3 O + là acid Phản ứng thuận: 3HCO là base; H 2 O là acid Phản ứng nghịch: H 2 CO 3 là acid; OH là base Ion 3HCO và phân tử H 2 O vừa có thể nhận H + , vừa có thể cho H + nên có tính chất lưỡng tính. - Tổng kết: Acid Base Chất lưỡng tính - Acid là chất cho proton (H + ). - Bao gồm: + Phân tử: HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , … + Cation kim loại của base yếu: Mg 2+ , Al 3+ , Fe 2+ , … và NH 4 + . + Anion: HSO 4 - , … - Base là chất nhận proton. - Bao gồm: + Phân tử: NaOH, KOH, … + Anion gốc acid của acid yếu không còn H: CO 3 2- , SO 3 2- , S 2- , PO 4 3- ,… - Chất lưỡng tính là chất vừa có khả năng nhường, vừa có khả năng nhận proton. - Bao gồm: + Oxide, hydroxide lưỡng tính: Al 2 O 3 , Al(OH) 3 , ZnO, Zn(OH) 2 , Cr(OH) 3 , … + Gốc acid của acid yếu còn H: HCO 3 - , HSO 3 - , HS - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2- , … - Muối tạo thành từ acid yếu và base yếu: (NH 4 ) 2 CO 3 , … 2. Ưu điểm của thuyết Brosted – Lowry: - Thuyết Arrhenius phát biểu rằng acid là chất phân li trong dung dịch nước tạo thành H +  còn base là chất phân li trong dung dịch nước tạo thành OH − . Thuyết này chỉ đúng cho trường hợp dung môi là nước. Thuyết acid và base của Brosted – Lowry tổng quát hơn thuyết Arrhenius, phân tử không có nhóm OH như NH 3 hoặc ion CO 3 2- cũng là base. Ví dụ 1. Theo thuyết acid – base của Bronsted – Lowry. a. Acid là chất cho proton H + .