Đăng Nhập      Đăng ký Quên mật khẩu
PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH HÓA HỌC
Câu Hỏi Thường Gặp
Cài Đặt Phần Mềm Hỗ Trợ
Giới Thiệu Gói Bài Học
Hướng Dẫn Học Viên
Thông Tin Người Dùng
Họ tên: Khách viếng thăm
Nickname: guest
Trường: N/A
Quận (huyện): N/A
Tỉnh (Thành phố): N/A
Ngày tham gia: 9/25/2017 7:41:53 AM
Dịch Vụ Hỗ Trợ
Thông Tin về Cadasa
Giới thiệu Phương pháp giải nhanh Hóa Học
Bạn cần đăng nhập hệ thống để học hết bài học.
Lệ phí : 6.000 Đồng
C 5. Phản ứng không oxi hóa khử
Bài 1. Sự điện li.
Số phần: 3 phần
Số lần xem tối đa: 6 lần/phần
bai giang chuyen de hoa
Đánh giá bài giảng:
Bài 1: SỰ ĐIỆN LI

Nội dung:

Hoá học hiện đại chia phản ứng thành hai loại:

- Phản ứng oxy hoá khử tức là phản ứng có làm thay đổi số oxy hoá của các nguyên tố do có một số

nguyên tố cho electron và một số nguyên tố nhận electron (redox).

- Phản ứng không oxy hoá khử tức là phản ứng không làm thay đổi số oxy hoá của các nguyên tố, trong đó có phản ứng axit-ba hay phản ứng trung hoà và phản ứng trao đổi ion (noredox).

- Các kiến thức cơ bản:

+ Chất điện li, phương trình điện li- cation và anion

+ Tính thuận nghịch của sự điện li- Chất điện li mạnh, chất điện li yếu- Độ điện li α của một dung dịch.

+ Hằng số điện li .

+ Hằng số phân li của các dung dịch axit và bazơ yếu. 

+ Nồng độ mol/lít (M).

*** Các phản ứng không làm thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố đều là phản ứng không oxi hóa khử.

*** Nắm vững các kiến thức cơ bản của bài để áp dụng giải nhanh các bài tập về tìm nồng độ mol/lít.


Bài 1: SỰ ĐIỆN LI

Hoá học hiện đại chia phản ứng thành hai loại:
-
Phản ứng oxy hoá khử tức là phản ứng có làm thay đổi số oxy hoá của các nguyên tố do có một số
nguyên tố cho electron và một số nguyên tố nhận electron
(redox).
-
Phản ứng không oxy hoá khử tức là phản ứng không làm thay đổi số oxy hoá của các nguyên tố, trong đó có phản ứng axit-ba hay phản ứng trung hoà và phản ứng trao đổi ion (noredox).
I. Chất điện ly, sự điện ly, phương trình điện ly- cation và anion
Khi trời làm thiên tai như lũ lụt, cháy rừng (hỏa hoạn) thì biết bao gia đình phải phân ly tan tác, thậm chí phải âm, dương chia lìa đôi ngã, tâm trạng hốt hoảng, chẳng biết về đâu? !!! Tương tự như thế, khi các phân tử muối, hiđroxit, axít, hay oxit kim loại bị hòa tan vào nước (lũ lụt) hay bị nung đến  trạng thái nóng chảy (hỏa hoạn), chúng đều bị phân ly thành những ion tích điện dương và những ion tích điện âm chuyển động hỗn loạn. Ta gọi sự phân ly đó là sự điện ly, và các chất như muối, axít, hiđroxit ,oxit là những chất điện ly. Vậy:

-          Chất điện ly là những chất có thể bị phân ly thành ion dương và ion  âm khi tan trong nước hay khi ở trạng thái nóng chảy.

-          Sự điện ly là sự phân ly thành ion dương và ion âm của phân tử chất điện ly khi nó ở trạng thái dung dịch hay trạng thái nóng chảy.

-          Sự điện ly còn được gọi là sự ion hóa và được minh họa bằng một phương trình phản ứng gọi là phương trình điện ly.

Ví dụ:  

Khi bị phân ly thành các ion dương và ion âm tức là các hạt mang điện tự do chuyển động hỗn loạn. Nếu ta nhúng hai điện cực của máy phát điện một chiều vào dung dịch chất điện ly hay chất điện ly nóng chảy thì do tác dụng của lực điện trường  hay hiệu điện thế mà các ion phải chuyển động định hướng:

-          Ion tích điện dương sẽ xuôi chiều điện trường đi về catot (cực âm) nên ion dương được gọi là cation.

-          Ion âm ngược chiều điện trường đi về anot (cực dương) nên ion âm được gọi là anion.

Chính sự chuyển động định hướng của các ion tức là các hạt mang điện tự do trong dung dịch chất điện ly (hay chất điện ly nóng chảy) do tác dụng của điện trường đã tạo ra dòng điện trong dung dịch chất điện ly (hay chất điện ly nóng chảy). Nói cách khác, dung dịch chất điện ly, hay chất điện ly nóng chảy thì có tính dẫn điện. Còn chất không điện ly là những chất khi tan trong nước hay khi ở trạng thái nóng chảy đều không bị phân ly thành ion nên dung dịch chất không điện ly (hay chất không điện ly ở trạng thái nóng chảy) đều không có tính dẫn điện. Ví dụ: Đường mía, rượu etylic... là những chất không điện ly. Do đó ta có thể dựa vào hiện tượng dẫn điện để phát biểu định nghĩa:

Chất điện ly là những chất tan trong nước thì tạo thành dung dịch có tính dẫn điện.(SGK).
Sách giáo khoa cũng đã giải thích cơ chế sự điện ly của NaCl trong dung môi có cực là H2O.
II. Tính thuận nghịch của sự điện li- Chất điện li mạnh, chất điện li yếu- Độ điện li α của một dung dịch.

1.Tính thuận nghịch của sự điện li – Chất điện li mạnh- chất điện li yếu
Các cation và anion chuyển động hỗn lọan nên có thể va chạm vào nhau để tái hợp thành phân tử do  đó ta nói sự điện li có tính thuận nghịch và phương trình điện li có thể là phương trình phản ứng thuận nghịch.

Thí nghiệm: Lập lại thí nghiệm như hình vẽ với hai dung dịch loãng HCl và CH3COOH có cùng nồng độ 0,01 mol/lít và ở cùng nhiệt độ; kết quả thí nghiệm cho thấy, cùng một nguồn điện nhưng khi:

- Khi thí nghiệm với dung dịch HCl thì bóng đèn cháy sáng tỏ, kim điện kế lệch mạnh chứng tỏ số ion H+ và Cl- trong dung dịch khá lớn và hầu như không xảy ra quá trình tái hợp thành phân tử HCl, ta nói HCl là chất điện li mạnh. Phương trình điện li chỉ xảy ra theo chiều thuận và viết:

                           HCl   →  H+   +  Cl-

- Khi thí nghiệm với dung dịch CH3COOH ta thấy bóng đèn mờ hẵn, kim điện kế lệch yếu chứng tỏ số ion H+ và CH3COO- khá nhỏ vì đã có một số lớn ion H+ tái hợp với CH3COO- tạo thành phân tử CH3COOH, ta nói CH3COOH là chất điện li yếu, phương trình điện li là phương trình thuận nghịch nên ta viết:

                       CH3COOH    CH3COO-   +  H+

Thí nghiệm cho thấy rằng các axit mạnh như HCl, HNO3, H2SO4..., các bazơ mạnh như NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 … và các muối của axit mạnh và bazơ mạnh như NaCl, KNO3, KCl, K2SO4  khi được pha loãng thì chúng điện li hầu như hoàn toàn ta nói chúng là những chất điện li mạnh và phương trình điện li của chúng không thuận nghịch.     

Thí dụ:                        HNO3   →  H+   +  NO3-

                             H2SO4   → 2H+  + SO52-
                             NaOH    → Na+ + OH-
                             Ba(OH)2  → Ba2+ + 2OH-

                             K2SO4    →  2K+  + SO42-

Các axit yếu như axit hữu cơ, axit HF, axit HCN, cation NH4+…các bazơ yếu như NH3, các amin R-NH2…là những chất điện li yếu, phương trình điện li của chúng là những phương trình phản ứng thuận nghịch
     

Tất nhiên các phương trình phản ứng thuận nghịch như trên là một hệ cân bằng và được gọi là cân bằng điện li. Cân bằng điện li cũng thuộc loại cân bằng động nên theo Le Chatelier, cân bằng sẽ chuyển dời theo chiều chống lại các nguyên nhân làm thay đổi cân bằng.
Sự phân li càng hoàn toàn khi cân bằng càng chuyển dời theo chiều thuận , và sự dịch chuyển cân bằng phụ thuộc vào  nhiệt độ, nồng độ mol/lít của chất tan.

Khi nhiệt độ càng tăng  hay dung dịch càng loãng thì sự phân li càng hoàn toàn, cân bằng càng chuyển dời theo chiều thuận. Vì thế ta phải so sánh độ mạnh của các chất điện li ở cùng một điều kiện nhiệt độ và nồng độ.

 Ở cùng một nhiệt độ và cùng một nồng độ mol/ lít chất điện li càng mạnh thì sự phân li càng hoàn toàn tức là cân bằng  càng chuyển dời theo chiều thuận và ngược lại chất điện li càng yếu thì sự phân li càng không hoàn toàn, cân bằng càng chuyển dời theo chiều nghịch.
2. Định lượng sức mạnh của chất điện li: Độ điện li α
Ở nhiệt độ 25oC , khảo sát định lượng sự điện li của 1 lít dung dịch CH3COOH ở các nồng độ khác nhau ta có kết quả như sau:

     

Tỉ số α cho biết số mol CH3COOH bị điện li ứng với 1 mol CH3COOH tan trong dung dịch  nên  số mol CH3COOH bị phân li tương ứng với 100 mol CH3COOH tan trong dung dịch theo thứ tự là  1,32 mol , 2 mol và 4,11.
Kết quả định lượng cho thấy: rõ ràng là dung dịch pha càng loãng tức nồng độ càng nhỏ thì số mol CH3COOH bị điện li ứng với 100 mol CH3COOH tan trong dung dịch càng lớn nghĩa là sự phân li càng dễ dàng.
Ta thấy ngay tỉ số α chính là hiệu suất của phản ứng thuận và được gọi là độ điện li.

Vậy độ điện li α là tỉ số giữa số mol phân tử bị phân li thành ion trên tổng số mol phân tử tan trong dung dịch.

  Ta có   0      ≤    α   ≤  1
Hay       0%   ≤   α   ≤   100%

   Chất không điện li tức là không bị phân li:        α= 0

   Chất điện li mạnh thì sự phân li hoàn toàn  nên  α = 1 hay 100%

   Chất điện li yếu thì sự phân li không hoàn toàn     0  <   α   <  1

Vậy ta có thể phát biểu cách khác:

Ở cùng một nhiệt độ và cùng nồng độ mol/lít chất điện li càng mạnh thì độ điện li α càng lớn.

3. Hằng số phân li của axít và bazơ yếu
- Với những axít và bazơ yếu thì sự điện li không hoàn toàn, phương trình điện li thuận nghịch:
         

a. Hằng số cân bằng của dung dịch axít yếu:
, Ka được gọi là hằng số điện li hay hằng số ion hoá của axít yếu.

Vì Ka <1: được viết dưới dạng hàm số mũ âm cơ số 10 rất bất tiện nên người ta chuyển hàm mũ âm thành hàm logarit cơ số 10 với mệnh đề định nghĩa:
               pKa  = - logKa
Thí dụ: Thay vì nói dung dịch HCN có hằng số điện li là Ka = 4,9.10-10 ta nói dung dịch axit HCN có pKa= 10 – log 4,9 =  9,31
Theo mệnh đề định nghĩa trên rõ ràng là Ka càng nhỏ thì pKa càng lớn chất điện li càng yếu.
b. Hằng số cân bằng của bazơyếu:
Ba yếu: Thí dụ metylamin là ba yếu có phương trình điện li thuận nghịch như sau:
       
Hằng số cân bằng của phản ứng trên được gọi là hằng số ion hoá Kb của  ba yếu:
       

Vì Kb <1 và được viết dưới dạng hàm mũ âm cơ số 10 nên ta có thể chuyển hàm mũ âm cơ số 10 qua hàm logarit cơ số 10 với định nghĩa pKb = -logKb
Nếu Kb = 4,4.10-4 thì pKb = -log 4.10-4  =  4 – log 4,4  = 4 – 0,643 = 3,357
Rõ ràng là Kb càng nhỏ thì pKb càng lớn chất điện li càng yếu

Chú ý: Vì H2O là dung môi chỉ làm cho ba CH3-NH2 phân li nên không có mặt trong biểu thức Kb

4. Nồng độ mol/lít (M): Ta gọi nồng độ mol/lít của A, ký hiệu [A], là số mol A chứa trong 1 lít dung dịch có chứa A.

Chú ý quan trọng: A có thể là phân tử hay ion và dung dịch chứa A có thể chứa thêm nhiều chất khác nữa. Ta có thể biểu thị định nghĩa nồng độ mol/lít bằng hệ thức:

      

Theo tính chất cơ bản của hỗn hợp đồng nhất, với một dung dịch có chứa A cho trước thì [A] là một hằng số không phụ thuộc V, nghĩa là khi V thay đổi thì nA thay đổi,nhưng tỉ số   =  hằng số.
Do đó
với mọi V, ta đều lập thí nghiệm để tìm được [A].

Ta không nên ký hiệu VA mà phải ký hiệu thể tích dung dịch là V (lít) vì sợ hiểu lầm rằng dung dịch bắt buộc chỉ chứa A.

Ví dụ: Tính nồng độ mol/lít của các ion trong dung dịch chứa đồng thời hai a xít H2SO4 0,25M và HCl  0,75M. Hướng dẫn

 Ta có thể viết phương trình điện li hay bám sát định nghĩa sẽ thấy ngay:

           [H+] = 2.0,25M + 0,75M  = 1,25M
           [SO42-] = [H2SO4] = 0,25M     
           [Cl-]    = [HCl]    =  0,75M


Ý kiến và trao đổi về bài giảng
Mã xác nhận: