Tải ở cuối trang

Sách giáo khoa hóa học nâng cao lớp 11

Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li –

Hiếu bản chất và điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện lị. Viết được phương trình ion rút gọn của phản ứng trong dung dịch các chất diện li. Phản ứng tạo thành chất kết tủa Thí nghiệm : Nhỏ dung dịch natri sunfat (Na2SO4) vào ống nghiệm đựng dung dịch bari clorua (BaCl2) thấy kết tủa trắng của BaSO4 xuất hiện : NaSO + BaCl-, -) 2NaCl + BaSO, (1) Giải thích: Na2SO4 và BaCl2 đều dễ tan và phân lí mạnh trong nước: NaSO – 2Na’ + SO BaCl – Ba’ + 2CI Trong số bốn ion được phân li ra chỉ có các ion Bao” và SO4 kết hợp được với nhau tạo thành chất kết tủa là BaSO4 (hình 1.6), nên thực chất phản ứng trong dung dịch là: Ba’ + SO: -> BaSO, (2)Phương trình (2) được gọi là phương trình ion rút gọn của phản ứng (1). Phương trình ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li. Cách chuyển phương trình hoá học dưới dạng phân tử thành phương trình ion rút gọn như sau : • Chuyển tất cả các chất vừa dễ tan vừa điện li mạnh thành ion, các chất khí, kết tủa, điện li yếu để nguyên dạng phân tử. Phương trình thu được là phương trình ion đầy đủ, thí dụ đối với phản ứng (1) ta có:Hình 16. Chất kết tủa BaSO4 2Na + SO + Ba’ + 2C -> BaSO + 2Na + 2CI • Lược bỏ những ion không tham gia phản ứng, ta được phương trình ion rút gọn :Ba’ + SO: -> BaSO, Từ phương trình này ta thấy rằng, muốn điều chế BaSO4 cần trộn hai dung dịch, một dung dịch chứa ion Bao” và dung dịch kia chứa ion SO.2. Phản ứng tạo thành chất điện lị yếu a). Phản ứng tạo thành nước Thí nghiệm : Chuẩn bị một cốc đựng 25 ml dung dịch NaOH 0,10M, Nhỏ vào đó vài giọt dung dịch phenolphtalein. Dung dịch có màu hồng (hình 1.7). Rót từ từ dung dịch HCl 0,10M vào cốc trên, vừa rót vừa khuấy cho đến khi mất màu. Phản ứng như sau: HCl + NaOH → NaCl + H2O Giải thích: NaOH và HCl đều dễ tan và phân li Hình: Mau của phenophaem mạnh trong nước : trong môi trường kiếm NaOH-) Na + OH HCI —» H” + CI Các ion OH trong dung dịch NaOH làm cho phenolphtalein chuyển sang màu hồng. Khi cho dung dịch HCl vào dung dịch NaOH, chỉ có các ion H” của HCl phản ứng với các ion OH của NaOH tạo thành chất điện li rất yếu là H2O. Phương trình ion rút gọn là: H’ + OH – HOKhi màu của dung dịch trong cốc mất, đó là lúc các ion H” của HCl đã phản ứng hết với các ion OH của NaOH. Phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit có tính bazơ rất dễ xảy ra vì tạo thành chất điện li rất yếu là H2O. Chẳng hạn, Mg(OH), ít tan trong nước, nhưng dễ dàng tan trong dung dịch axit mạnh : Mg(OH) (r) + 2H → Mg + 2H2O b). Phản ứng tạo thành axit yếu Thí nghiệm : Nhỏ dung dịch HCl vào ống nghiệm đựng dung dịch CH3COONa, axit yếu CH2COOH sẽ tạo thành. HCl + CHCOONa → CHCOOH + NaCl Giải thích : HCl và CH3COONa là các chất dễ tan và phân lí mạnh:HCl —» H* + ClCHCOONa —» Na“ + CHCOOTrong dung dịch, các ion H” sẽ kết hợp với các ion CH3COO tạo thành chất điện li yếu là CH3COOH (mùi giấm). Phương trình ion rút gọn :CHCOO- + H” → CH3COOH• Phản ứng tạo thành chất khíThí nghiệm : Rót dung dịch HCl vào cốc đựng dung dịch Na2CO, ta thấy có bọt khí thoát ra :2HCl + NaCO – 2NaCl + CO + HO Giải thích : HCl và Na2CO, đều dễ tan và phân lí mạnh:HCl → H* + CINa,CO, → 2Na + CO Các ion H” và COς trong dung dịch kết hợp với nhau tạo thành axit yếu là H2CO3, Axit này không bền bị phân huỷ ra CO2 và H2O :H* + CO3 → HCO,H’ + HCOs – HCOH.CO – CO., + H2O Phương trình ion rút gọn :2H + CO3 . CO + H2OPhản ứng giữa muối cacbonat và dung dịch axit rất#inh 7.5. Phản ứng tạo thành dễ xảy ra, vì vừa tạo thành chất điện li rất yếu là chất khí CO2 H2O, vừa tạo ra chất khí CO, tách khỏi môi trường phản ứng. Chẳng hạn, các muối cacbonat ít tan trong nước, nhưng dễ tan trong các dung dịch axit. Thí dụ, đá vôi (CaCO3) rất dễ tan trong dung dịch HCl (hình 1.8).CaCO (r) + 2HCI – CO2 + HO + CaCl Phương trình ion rút gọn :CaCO(r) + 2H”- Ca’ + CO + HO Két luán : a). Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện lị là phản ứng giữa các ion. b). Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện lị chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau : Chat ke tua • Chất diện lị yếu. + Chät khí,II – PHÂN ÚNG THUY PHÂN CỦA MUỐI1.Khái niệm sự thuỷ phân của muối Nước nguyên chất có pH = 7,0 nhưng nhiều muối khi tan trong nước làm cho pH biến đổi, điều đó chứng tỏ muối đã tham gia phản ứng trao đổi ion với nước làm cho nồng độ H” trong nước biến đổi. Phản ứng trao đổi ion giữa muối và nước là phản ứng thuỷ phân của muối.- Phản ứng thuỷ phân của muốiThí dụ 1: Khi xác định pH của dung dịch CH2COONa trong nước, ta thấy pH > 70. Điều này được giải thích như sau: CH2COONatan trong nước phân li raion theo phương trình CH3COONa → Na” + CH3COO . Anion CH2COO phản ứng với H2O tạo ra chất điện lị yếu CH3COOH. Phương trình ion rút gọn :CHCOO- + HOH 2 CHCOOH + OH Các anion OH được giải phóng, nên môi trường có pH > 70. Sản phẩm phản ứng là axit (CH3COOH) và bazơ (OH), do đó có phản ứng ngược lại. Cation Na” trong muối CH3COONa là cation của bazơ mạnh (NaOH), nên không phản ύng νόi nurόc. Thí dụ 2: pH của dung dịch Fe(NO2)3 nhỏ hơn 70 vì cation Feo” được tạo ra do sự điện lị của Fe(NO), tác dụng với H2O tạo thành chất điện lị yếu là Fe(OH)2* và giải phóng các ion H”:Fe'” + HOH =2 Fe(OH)2″ + H”. Nồng độ H” tăng lên, nên dung dịch có pH < 70. Phản ứng là thuận nghịch vì Fe(OH)o" là bazơ, còn H" là axit, nên có phản ứng ngược lại. Ion NO; là gốc của axit mạnh (HNO3), nên không phản ứng với nước.Thí dụ 3 - Khi hoà tan (CH3COO)2Pb trong nước, cả hai ion Pbot va CHCOOđều bị thuỷ phân. Môi trường là axit hay kiểm phụ thuộc vào độ thuỷ phân của hai ion. Thí dụ 4 . Những muối axit như NaHCO3, KH3PO4, K.HPO4 khi hoà tan trong nước phân li ra các anion HCO, H.PO. HPO. Các ion này là lưỡng tính. Chúng cũng phản ứng với H2O, môi trường của dung dịch tuỳ thuộc vào bản chất của anion.Két luán : a) Khi muối trung hoà tạo bởi cation của bazơ mạnh và anion gốc axit yếu tan trong nước thì gốc axit yếu bị thuỷ phân, môi trường của dung dịch là kiềm (pH > 70), Thí dụ : CH2COONa: K-S; Na2CO, b) Khi muối trung hoà tạo bởi cation của bazơ yếu và anion gốc axit mạnh tan trong nước, thì cation của bazơ yếu bị thuỷ phân làm cho dung dịch có tính axit (pH < 70).Thí dụ : Fe(NO2)3, NH4Cl, ZnBro. c) Khi muối trung hoà tạo bởi cation của bazơ mạnh và anion gốc axit mạnh tan trong nước, các ion không bị thuỷ phân, môi trường của dung dịch vẫn trung tính (pH = 7,0).Thí dụ : NaCl, KNO, KI. d). Khi muối trung hoà tạo bởi Cation của bazơ yếu và anion gốc axit yếu tan trong nước, cả cation và anion đều bị thuỷ phân. Môi trường của dung dịch phụ thuộc vào độ thuỷ phân của hai ion.BẢI TÂP2• Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện lị là gì ?Lấy các thí dụ minh hoạ.- Viết phương trình ion rút gọn của các phản ứng (nếu Có) xảy ra trong dung dịch giữaCác cặp Chất sau :a) Fe(SO) + NaOH b) KNO3 + NaCl c) NaHSO + NaOH d) NaHPO4 + HCl e) Cu(OH)2(r)+ HCl g) FeS (r) + HCI h) Cu(OH)2(r) + NaOH (đặc) i) Sn(OH)-(r) + HSO,Hãy điều chế kết tủa CuS bằng ba phản ứng trao đổi ion khác nhau xảy ra trong dung dịch. Từ đó rút ra bản chất của phản ứng trong Các dung dịch này. Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết A. những ion nào tồn tại trong dung dịch. B. nồng độ những ion nào trong dung dịch lớn nhất. C. bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li. D, không tồn tại các phân tử trong dung dịch các chất điện li. 5. a). Dùng phản ứng hoá học để tách cation Cao" ra khỏi dung dịch chứa NaNO3 và Ca(NO3)2. b). Dùng phản ứng hoá học để tách anion Br" ra khỏi dung dịch chứa KBr và KNO3. 6. Một trong các nguyên nhân gây bệnh đau dạ dày là do lượng axit HCl trong dạ dày quá cao. Để giảm bớt lượng axit, người ta thường uống dược phẩm Nabica (NaHCO3). Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng xảy ra. 7. Khi nhúng cặp điện cực vào Cốc đựng dung dịch H2SO4 trong bộ dụng cụ như ở hình 1.1 rồi nối các dây dẫn điện với nguồn điện, bóng đèn sáng rõ. Sau khi thêm vào cốc đó một lượng dung dịch Ba(OH)2, bóng đèn sáng yếu đi. Nếu cho dư dung dịch Ba(OH)2 vào, bóng đèn lại sáng rõ. Giải thích,4.8. Viết phương trình hoá học dưới dạng phân tử và ion rút gọn của phản ứng trao đổi ion trong dung dịch tạo thành từng kết tủa sau (hình 1.9): a) CuS ; b) CoS; c) MnS ; d) ZոS : e) FeS.а) b) C) d) e) in 199. Dung dịch chất nào dưới đây có môi trường kiềm ? A. AgNO, B, NaClO3, C. KCOs; D. SnCl2. 10. Dung dịch chất nào dưới đây có môi trường axit ? A. NaNO , B, KCIO, , C. Na,PO, , D. NHCI. 11. Tính nồng độ H" (mol/l) trong các dung dịch sau : a) CH3COONa 0,10M (Ki của CH3COO là 5,711010); b) NH4Cl 0,10M (Ka của NH4 là 5.56.1010).

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 5 / 5. Số lượt đánh giá: 1029

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Tải xuống