tài liệu đáp án bài tập hóa vô cơ chương 2


Bài 1. Trong các tiểu phân sau đây, tiểu phân nào là acid, base, lưỡng tính theo
các thuyết:
a) Bronsted
b) Lewis
HSe
-
, O
2-
, K
+
.aq
, HF, H
2
S, Mg
2+
, BF
3
, Cl
-
, CH
3
COOH
Giải thích rõ lý do dự đoán. Nếu là acid – base Bronsted hãy cho biết
dạng acid và base liên hợp của chúng.
a) Theo thuyết Bronsted-Lawry, ta có; (căp acid – base trong ngoặc)
Chỉ có tính acid:K
+
aq
(K
+

/KOH)
Chỉ có tính base:Cl
-
(HCl/Cl
-
), O
2-
(OH
-
/O
2-
)
Lưỡng tính:HSe
-
(H
2
Se/HSe
-
; HSe
-
/Se
2-
), HF(HF/F
-
) , H
2
S(H
2
S/HS
-

), CH
3
COOH
(CH
3
COOH/CH
3
COO
-
)
Mg
2+
và BF
3
khơng có tính acid-base Bronsted-Lawry
Theo thuyết Bronsted:
Acid là chất cho chất khác ion H
+
, base là chất nhận ion H
+
từ chất khác.
Các anion Cl
-
và O
2-
khơng chứa proton nên chỉ có thể nhận proton.
Cation kali hydrat hóa có thể cho proton từ phân tử nước, khơng có khả năng nhận proton
nên chỉ mang tính acid.
Các chất có khả năng cho và nhận proton nên mang tính lưỡng tính:
HF (l) + HF (l)  H

2
F
+
+ F
‾

H
2
S (l) + H
2
S(l)  HS
-
+ H
3
S
+

CH
3
COOH(l) + CH
3
COOH(l)  CH
3
COOH
2
+
+ CH
3
OO
-

HS
-
+ H
2
O  H
2
S + OH
-
(HS
-
là base)
HS
-
+ H
2
O  S
2-
+ H
3
O
+
(HS
-
là acid)
b) Theo thuyết Lewis
Acid là chất có orbital hóa trị trống có thể nhận cặp electron. Base là chất có cặp electron
hóa trị khơng phân chia.
Như vậy, các chất vừa có cặp electron khơng phân chia vừa có orbital còn trống sẽ là
chất lưỡng tính.

Về lý thuyết:
Chỉ có tính acid: Mg
2+
; K
+
.aq
Chỉ có tính base: Cl
-
, O
2-
Lưỡng tính: Các chất còn lại.
Tuy nhiên trong thực tế nhiều chất chỉ thể hiện một tính chất vượt trội, tính chất còn lại
thể hiện rất yếu, thường khơng được nhắc đến.
Ví dụ: BF
3
thực tế chỉ nhắc đến tính acid Lewis do trên ngun tử B có orbital trống.
Tuy nhiên trên ngun tử fluor có cặp electron khơng phân chia nên có thể thể hiện tính
base Lewis. Vì vậy, có thể hiểu được phản ứng thủy phân của BF
3
:
4BF
3
+ 3H
2
O = 3H[BF
4
] + B(OH)
3
1
Trong trường hợp này BF

3
vửa đóng vai trò acid Lewis khi liên kết với ion F
-
tạo phức
tetrafluoridoborat, vừa đóng vai trò base Lewis khi cung cấp ion fluoride. Nước cũng là
lưỡng tính khi vừa cho OH
-
vừa cho H
+
.
Đối với các chất chứa proton như HF CH
3
COOH, HSe
-
… thì thể hiện tính acid Lewis
trong phản ứng cho proton (H
+
). Tuy nhiên trong thực tế để thuận tiện, người ta tách ra
loại phản ứng cho nhận H
+
là phản ứng Bronsted và các phản ứng cho nhận cặp electron
còn lại là phản ứng acid – base Lewis. Các chất vừa nêu nếu tác dụng bằng anion thì
đóng vai trò base lewis trong phản ứng.
HF(b. lewis) + BF
3
= H[BF
4
]
4CH
3

COOH(b. lewis) + TiCl
3
+ 4NaHCO
3
= Na[Ti(CH
3
COO)
4
] + 4NaCl + 4CO
2
+ 4H
2
O
Bài 2. Hãy cho biết chất nào có tính acid mạnh hơn giữa các cặp chất sau đây?
Tại sao ?
a)
Tl
+
aq
và Pb
2+
aq
b)
BCl
3
và BBr
3
c)
Mg
2+

aq
và Fe
2+
aq
d)
Fe
3+
.aq
và Al
3+
.aq

a) Tl
+
aq
< Pb
2+
aq
vì Pb
2+
có mật độ điện tích dương lớn hơn Na
+
và có cấu hình electron
trung gian

)59,1
26,1
2
;74,0
36,1

1
(
2
2
0
====
+
+
+
+
Pb
Pb
Tl
Tl
r
Z
A
r
q
b) BBr
3
> BCl
3


do hiệu ứng cộng hưởng trong bor chloride mạnh hơn trong brom
chloride.
c) Fe
2+
aq

> Mg
2+
aq
vì Fe
2+
và Mg
2+
có cùng điện tích và có bán kính xấp xỉ nhau
)74,0;80,0(
00
32
ArAr
AlFe
==
++
nhưng Fe
2+
có lớp vỏ electron trung gian (3d
6
) trong khi
Mg
2+
có lớp vỏ của khí hiếm (2s
2
2p
6
).
d) Fe
3+
aq

> Al
3+
aq
vì Fe
3+
và Al
3+
có cùng điện tích và có bán kính xấp xỉ nhau
)57,0;67,0(
00
33
ArAr
AlFe
==
++
nhưng Fe
3+
có lớp vỏ electron trung gian (3d
5
) trong khi
Al
3+
có lớp vỏ electron của khí hiếm (2s
2
2p
6
).
Bài 3. Tại sao tồn tại các hợp chất: HF.BF
3
, HF.SbF

5
nhưng không tồn tại các hợp
chất H
2
.BF
3
, F
2
BF
3
, H
2
.SbF
5
, F
2
SBF
5
.

Các hợp chất HF.BF
3
và HF.SbF
5
là các phức. Cơng thức dạng phức như sau: H[BF
4
] và
H[SbF
6
]. Trong đó B ở trạng thái lai hóa sp

3
và Sb ở trạng thái sp
3
d
2
. H
+
nằm ở cầu ngoại.
Phản ứng giữa HF và BF
3
và HF và SbF
5
là phản ứng acid-base Lewis, trong đó HF là
base lewis và các chất còn lại là acid lewis. HF là phân tử phân cực mạnh nên trên F có
mật độ electron cao, thuận tiện cho việc cho đi cặp ectron, B còn 1 orbital 2p trống và Sb
còn orbital 5d trống để nhận cặp electron.
Trường hợp H
2
liên kết khơng có cực, cặp electron duy nhất định chỗ giữa 2 hạt nhân
hydro nên khơng thể có tính base lewis. Trường hợp F
2
liên kết F – F khơng có cực và rất
2
bn, do vy, mc dự nguyờn t fluor cũn cp electron khụng phõn chia, liờn kt cho nhn
F B v F Sb khụng mnh b gy liờn kt F F thnh F
-
v F
+
.
!"#$%

&
'(

)*+,#
) /$010%23)*
&
*(()
*45678)109-0:+
Cỏc cp acid base liờn hp: H
3
PO
4
/H
2
PO
4
-
; H
4
PO
4
+
/H
3
PO
4
; HCl/Cl
-
; H
2

Cl
+
/HCl
Da vo mnh acid trong dung dch nc
HCl : 10
7

H
3
PO
4
: 10
-2,21
(I)
CH
3
COOH : 10
-4,76
Cú th nhn xột:
a) H
3
PO
4
l acid cú mnh trung bỡnh trong nc. L acid yu trong CH
3
COOH
lng. L base trong HCl lng.
b) HCl l acid mnh trong nc, l acid yu trong CH
3
COOH lng.

Baứi 5. Haừy xaực ủũnh acid - base Lewis trong caực phaỷn ửựng sau:
a)
HF + SbF
5
= H[SbF
6
]
b)
AgCl + 2NH
3
= [Ag(NH
3
)
2
]Cl
c)
PtCl
2
+ 2NaCl = Na
2
[PtCl
4
]
d)
Al(OH)
3
+ NaOH = Na[Al(OH)]
4
a)
HF (b.l) + SbF

5
(a.l.) = H[SbF
6
]
b)
AgCl (a.l) + 2NH
3
(b.l) = [Ag(NH
3
)
2
]Cl
c)
PtCl
2
(a.l) + 2NaCl(b.l) = Na
2
[PtCl
4
]
d)
Al(OH)
3
(a.l) + NaOH(b.l) = Na[Al(OH)]
4
Baứi 6. Haừy xaực ủũnh acid - base Usanovich trong caực phaỷn ửựng sau:
a)
CaO + SiO
2
= CaSiO

3
b)
Al
2
O
3
+ SiO
2
= Al
2
SiO
5
c)
Al(OH)
3
+ NaOH = NaAlO
2
+ 2H
2
O
d)
2Al(OH)
3
+ P
2
O
5
= 2AlPO
4
+ 3H

2
O
e)
2NaH + B
2
H
6
= 2Na[BH
4
]
Xỏc nh acid-base theo thuyt acid-base Usanovich:
a)
CaO + SiO
2
= CaSiO
3
base acid
b)
Al
2
O
3
+ SiO
2
= Al
2
SiO
5
base acid
c)

Al(OH)
3
+ NaOH = NaAlO
2
+ 2H
2
O
acid base
d)
2Al(OH)
3
+ P
2
O
5
= 2AlPO
4
+ 3H
2
O
base acid
3
e)
2NaH + B
2
H
6
= 2Na[BH
4
]

base acid
Bài 7. Hãy cho biết những chất sau đây, chất nào là acid hoặc base trong HF
lỏng : BF
3
; SbF
5
; H
2
O.
Những chất sau đây trong HF lỏng: BF
3
; SbF
5
; H
2
O
H
2
O là base Bronsted-Lawry trong HF lỏng:
HF + H
2
O  H
3
O
+
+ F‾
BF
3
và SbF
5

là acid Lewis trong HF lỏng:
BF
3
+ HF  H[BF
4
]
SbF
5
+ HF  H[BF
6
]
Bài 8. Hãy sắp xếp các oxide và acid-oxy trong mỗi dãy theo trật tự tính acid
tăng dần, giải thích?
a)
H
5
IO
6
, HIO
3
, HIO
b)
H
2
SO
4
, H
2
TeO
4

, H
2
CrO
4
c)
MnO, MnO
2
, Mn
2
O
7
, Mn
2
O
3
a)
HIO < H
5
IO
6
< HIO
3
Giải thích: Theo quy tắc Paoling với acid-oxy đơn phân tử có cơng thức tổng qt
XO
m
(OH)
n
, m càng lớn tính acid nấc phân ly thứ nhất càng mạnh
b)
H

2
CrO
4
< H
2
TeO
4
< H
2
SO
4
Giải thích: Các acid này có cùng giá trị m nên độ mạnh acid phụ thuộc vào độ âm điện
của ngun tố tạo acid. Ngun tố tạo acid có độ âm điện càng cao thì acid-oxy càng
mạnh.
c)
MnO < Mn
2
O
3
< MnO
2
< Mn
2
O
7
Giải thích: Tính acid tăng theo dãy trên là do tỷ số q/r tăng (cation có số oxy hóa càng
cao thì bán kính càng nhỏ)
Ion Mn
2+
Mn

3+
Mn
4+
Mn
7+
r(Å) 0,91 0,70 0,52 0,46
q/r 2,20 4,29 7,69 15,22

Ba;<=10!$>?
@
?
@
A!$0-!B%
10*)!$0-!B%10,(CD9/C="EF%9
E%0B/>#!$E80GH>
I% 8C
Mn
+4
có số oxi hóa cao hơn Mn
+2
, bán kính nhỏ hơn (Mn
4+
(0,52Å) , Mn
2+
(0,91Å)) nên
mật độ điện tích dương cao hơn, vì vậy hợp chất của Mn(4+) có tính acid cao hơn và tính
base thấp hơn hợp chất của Mn(2+). Do đó, hợp chất Mn(2+) dễ dàng tác dụng hơn hợp
chất Mn(4+) với dung dịch có tính acid như HCl, còn hợp chất Mn(4+)

dễ tác dụng hơn

hợp chất Mn(2+) với dung dịch có tính base như NaOH.
4
Kết luận: đối với các hợp chất khác số oxi hóa của cùng một ngun tố, tính acid tăng
khi số oxi hóa tăng.
Bài 10. Tính ∆G
o
t,298

của các phản ứng dưới đây:
a) HNO
3
(dd) + Ag(OH)(dd)
b) H
3
BO
3
(dd) + NH
4
OH (dd)
c) H
3
PO
4
(dd) + KOH (dd)
d) CH
3
COOH (dd) + LiOH (dd)
Nhận xét phản ứng nào xảy ra hoàn toàn, phản ứng nào xảy ra không
hoàn toàn. Rút ra nhận xét tổng quát về khả năng phản ứng giữa các acid
và base.

a/ Xét phản ứng giữa acid niric và bạc hydroxide
Ag(OH) + HNO
3
= AgNO
3
+ H
2
O
Phương trình ion-phân tử có dạng:
Ag(OH) (dd) + H
+
(dd) = Ag
+
(dd) + H
2
O(l)
OH
OHAg
cb
K
K
K
2
)(
=
Mà :
kJKRTG
cbpu
8,66)1010ln(298314,8ln
143,20

298,
−=×××−=−=∆
−

Vậy phản ứng này xảy ra hồn tồn
b/ Xét mức phản ứng nấc thứ nhất của H
3
BO
3
với ammoniac:
Acid boric trong nước chỉ phân li một nấc và theo phương trình:
H
3
BO
3
+ H
2
O  H
+
+ [B(OH)
4
]‾
Vì vậy phản ứng giữa acid boric và ammoniac xảy ra:
H
3
BO
3
+ NH
4
OH  NH

4
[B(OH)
4
]
Phương trình ion-phân tử có dạng:
H
3
BO
3
(dd) + NH
4
OH(dd)  NH
4
+

(dd)+

[B(OH)
4
]‾ (dd)
005,0
.,1
10
2
2333
=
×
=
OH
OHNHBOH

cb
K
KK
K

Mà:
molJG
pu
/4,1210ln298314,8
005,00
298,
−=××−=∆

Phản ứng thuận nghịch.
c/ Với H
3
PO
4
và KOH , tính lần lượt cho từng nấc phân li của acid phosphoric:
*Phản ứng với nấc phân li thứ nhất của acid phosphoric:
H
3
PO
4
(dd)+ OH
‾
(dd) H
2
PO
4

‾
(dd)+ H
2
O(l)
OH
POH
cb
K
K
K
2
43
,1
=
Vậy:
kJG
pu
785,67)1010ln(298314,8
1412,20
298,
−=×××−=∆
−
Phản ứng này xảy ra hồn tồn.
**Phản ứng với nấc phân li thứ 2 của acid phosphoric:
H
2
PO
4
‾
(dd) + OH‾(dd)  HPO

4
2-
(dd) + H
2
O(l)
OH
POH
cb
K
K
K
2
43
,2
=
Vậy:
kJG
pu
743,38)1010ln(298314,8
1421,70
298,
−=×××−=∆
−
≈ -40kJ
5
Phản ứng này cũng được coi là xảy ra hồn tồn.
*** Phản ứng với nấc phân li thứ 3 của acid phosphoric:
HPO
4
2-

(dd) + OH‾(dd)  PO
4
3-
(dd) + H
2
O(l)
OH
POH
cb
K
K
K
2
43
,3
=
Vậy:
kJG
pu
243,9)1010ln(298314,8
1438,120
298,
−=×÷×−=∆
−
Phản ứng này xảy ra khơng đến cùng.
Kết luận: khi cho KOH tác dụng với acid phosphoric trong nước thì khơng thể điều chế
đến chỉ có muối K
3
PO
4

.
d/ Xét phản ứng giữa acid acetic và liti hydroxide
CH
3
COOH + LiOH  LiCH
3
COO + H
2
O
Phương trình ion-phân tử có dạng:
CH
3
COOH(dd) +LiOH(dd)  Li
+
(dd)+CH
3
COO‾(dd)+ H
2
O(l)
OH
LiOHCOOHCH
cb
K
KK
K
×
=
3
Vậy:
kJG

pu
752,51)101010ln(298314,8
1417,076,40
298,
−=××××−=∆
−−
Vậy phản ứng này xảy ra hồn tồn.
Nhận xét. Các ví dụ trên cho thấy:
Phản ứng xảy ra hồn tồn:
+ giữa acid mạnh và base khơng q yếu
+ giữa acid khơng q yếu và base mạnh
Phản ứng xảy ra một phần giữa acid mạnh va base q yếu (và ngược lại)
Phản ứng khơng xảy ra giữa acid rất yếu base có độ mạnh trung bình yếu (và ngược lại)
DJKGLE9MG919NO/0"$P>
-N+
Bài 11. Khi pha dung dòch nước các muối: AlCl
3
, SnCl
2
, Fe
2
(SO
4
)
3
, CrCl
3
người ta
thường dùng dung dòch HCl loãng (hoặc dung dòch H
2

SO
4
) loãng) chú không
dùng nước nguyên chất. Giải thích tại sao?
Các muối AlCl
3
, SnCl
2
, Fe
2
(SO
4
)
3
, CrCl
3
đều là muối của acid mạnh và base yếu nên
trong dung dịch sẽ thủy phân thành hydroxide kim loại và acid.
Do đó khi trước khi hòa tan các muối vào nước người ta dùng dung dịch HCl lỗng
(hoặc dung dịch H
2
SO
4
lỗng) để tăng nồng độ [H
+
] làm ngăn cản q trình thuỷ phân
Ví dụ: AlCl
3
AlCl
3

= Al
3+
+ 3Cl
-
Al
3+
+ 3H
2
0  Al(OH)
3
↓+ 3H
+
(*)
DJQAE>10G1$EH100 %-RS>
PG91AO!-RT1UVB%!M"S
>PG91+
Bài 12. Có dung dòch cùng nồng độ mol của các chất sau đây:
a) Na
2
S b) NaCH
3
COO c) Na
3
PO
4
6
Dung dòch nào có pH lớn nhất ? Nhỏ nhất ? Tính pH của các dung dòch ở
nồng độ 0,1M
Vì Na
+

là acid liên hợp của base rất mạnh là NaOH nên pH dung dịch thay đổi tùy thuộc
vào độ mạnh các base là anion. Tính độ mạnh của các base theo cặp acid base liên hợp:
HS‾/S
2-
; CH
3
COOH/CH
3
COO‾ ; HPO
4
2-
/PO
4
3-

11,1
89,12
14
,
,
10
10
10
2
2
−
−
−
===
−

−
HSa
OH
Sb
K
K
K

24,9
76,4
14
,
,
10
10
10
3
2
3
−
−
−
===
−
COOHCHa
OH
COOCHb
K
K
K

62,1
38,12
14
,
,
10
10
10
2
4
2
3
4
−
−
−
==
−
−
HPOa
OH
POb
K
K
K
So sánh độ mạnh 3 base tăng theo dãy: CH
3
COO‾ < PO

4
3-
< S
2-
, tử đây có thể nhận xét là
với dung dịch cùng nồng độ, dung dịch Na
2
S có pH lớn nhất và dung dịch NaCH
3
COO
có pH nhỏ nhất.
Tính pH các dung dịch muối trên ở nồng độ 0,1M
a)
S
2-
+ H
2
O  HS
-
+ OH
-
Ban đầu: 0,1M 0 0
Lúc cân bằng: (0,1-
α
)
α

α
76,1224,1
0575,010

)1,0(][
]][[
11,1
2
,
2
2
=⇒=
=⇒=
−
===
−
−
−−
−
pHpOH
K
K
S
HSOH
K
HSa
OH
cb
α
α
α
b) CH
3
COO

-
+ H
2
O  CH
3
COOH + OH
-
Ban đầu: 0,1M 0 0
Lúc cân bằng: (0,1-
α
)
α

α
88,812,5
1010
1,0)1,0(][
]][[
12,524,9
22
,3
3
3
2
=⇒=
=⇒=≅
−
===
−−
−

−
pHpOH
K
K
COOCH
COOHCHOH
K
COOHCHa
OH
cb
α
α
α
α
c)



PO
4
3-
+ H
2
O  HPO
4
2-
+ OH
-
Ban đầu: 0,1M 0 0
Lúc cân bằng: (0,1-

α
)
α

α
0384,010
)1,0(][
]][[
62,1
2
,
3
4
2
4
2
4
2
=⇒=
−
===
−
−
−−
−
α
α
α
HPOa
OH

cb
K
K
PO
HPOOH
K
pOH = 1,415 ⇒ pH = 12,585
Bài 13. Sắp xếp sự thủy phân của AlCl
3
tăng dần khi cho vào các chất dưới đây:
7
a) Nước
b) Dung dòch FeCl
2

c) Dung dòch NaCH
3
COO
d) Dung dòch Na
2
HPO
4
e) Dung dòch NaF
Mức độ thủy phân của nhôm chloride tăng dần theo dãy sau:
NaF < FeCl
2
< H
2
O < NaCH
3

COO < Na
2
HPO
4
Giải thích:
AlCl
3
là một hợp chất mang tính acid, vì khi hòa tan vào dung môi có chứa nước thì
AlCl
3
sẽ sinh ra H
+
: Al
3+
+ H
2
O  Al(OH)
2-
+ H
+
Al(OH)
2-
+ H
2
O  Al(OH)
2
-
+ H
+
Al(OH)

2
-
+ H
2
O  Al(OH)
3

+ H
+
Do vậy khi môi trường càng có tính base mạnh OH‾ sẽ kết hợp với ion H
+
càng nhiều
nghóa là các can bằng trên sẽ dòch chuyển chiều thuận theo nguyên lý Le Chartelier,
do vậy AlCl
3
sẽ thủy phân càng nhiều.
Vì vậy ta sẽ xét dung dịch nào có tính base càng cao thì AlCl
3
trong dung dịch
đó thủy phân càng mạnh.
a) H
2
O là dd trung tính.
b) Dung d ịch FeCl
2
có sự thủy phân:
Fe
2+
+ H
2

O  Fe(OH)
+
+ H
+
K
a
=
14
10.11
3.89
2
10
10
10
n
b
K
K
−
−
−
= =
, dung dòch mang tính acid
c) Dung dòch NaCH
3
COO có sự thủy phân:
CH
3
COO
-

+ H
2
O  CH
3
COOH +OH
-
K
b
=
14
9.24
4.76
10
10
10
n
a
K
K
−
−
−
= =
,dung dòch mang tính base yếu.
d) Dung dòch Na
2
HPO
4
có sự thủy phân:
HPO

4
2-
+ H
2
O  PO
4
3-
+ H
3
O
+
K
a3
= 10
-12.38
HPO
4
2-
+ H
2
O  H
2
PO
4
-
+ OH
-
K
b
=

14
6.79
7.21
2
10
10
10
n
a
K
K
−
−
−
= =
So sánh thấy K
a3
<<K
b
nên dung dòch mang tính base trung bình.
e) Dung dòch NaF có sự thủy phân:
F
-
+H
2
O

HF
-
+OH

-
K
b
=
14
10.82
3.18
10
10
10
n
a
K
K
−
−
−
= =
Dung dịch mang tính base rất yếu.
8
Tuy nhiên ion F
-
là 1 base cứng nên tạo phức rất bền với ion Al
3+
là 1 acid cứng. Hằng
số khơng bền của phức [AlF
6
]
3-
bằng: 10

-20,67
nên phần lớn ion Al
3+
tạo phức với F
-
. Mức
độ thủy phân của Al
3+
khi có mặt ion F
-
yếu hơn mức độ thủy phân của nó trong nước
10
11,13
lần (xem bài giảng)

Bài 14. Viết phương trình phản ứng thủy phân của các hợp chất cộng hóa trò sau
nay:
a) SiCl
4
b) PI
3
c) TiOSO
4
d) BCl
3
e) MnF
7
f) SO
2
Cl

2


a) SiCl
4
+ 2H
2
O = SiO
2
+ 4HCl
b) PI
3
+ 3H
2
O = H
3
PO
3
+ 3HI
c) TiOSO
4
+ H
2
O = TiO
2
+ H
2
SO
4
d) BCl

3
+ 3H
2
O = H
3
BO
3
+ 3HCl
e) MnF
7
+ 4H
2
O = HMnO
4
+ 7HF
f) SO
2
Cl
2
+ 2H
2
O = H
2
SO
4
+ 2HCl
Bài 15. Hằng số thủy phân nấc thứ nhất của một số cation được cho dưới đây:
ion Na
+
Mg

2+
Ca
2+
Ba
2+
Al
3+
Fe
2+
Fe
3+
Ag
+
r
ion
(A
o
) 0,98 0,74 1,04 1,38 0,57 0,80 0,67 1,13
K
tp
10
-15
10
-11,2
10
-12,6
10
-13,2
10
-5,1

10
-9,5
10
-2,2
10
-6,2
a) Có nhận xét gì về sự phụ thuộc giữa điện tích và kích thước của cation
với khả năng thủy phân của nó?
b) Vì sao Fe
2+
thủy phân mạnh hơn Mg
2+
mặc dù cả hai ion có cùng điện
tích +2 và Fe
2+
có

bán kính ion lớn hơn Mg
2+
?
c) Giải thích tương tự cho trường hợp so sánh hằng số thủy phân nấc thứ
nhất giữa Al
3+
và

Fe
3+
và giữa Na
+
và

Ag
+
.
Tính q/r:
Ion Na
+
Mg
2+
Ca
2+
Ba
2+
Al
3+
Fe
2+
Fe
3+
Ag
+
q/r 1,02 2,70 1,92 1,45 5,26 2,5 4,48 0,88
a) Về quy luật, điện tích (số oxy hóa) ion càng lớn, bán kính càng nhỏ thì khả năng thủy
phân càng tăng. Có thể xét các dãy Na
+
, Mg
2+
, Ca
2+
, Ba

2+
hay so sánh giữa Fe
2+
và Fe
3+
thấy rõ quy luật này. Giá trị q/r (q-là số oxy hóa) có ảnh hưởng lớn nhất đến sự thủy phân
nói riêng và sự phân cực ion nói chung.
b) Fe
2+
thủy phân mạnh hơn Mg
2+
dù cả 2 đều có cùng điện tích và Fe
2+
có bán kính ion
hơi lớn hơn Mg
2+
vì Fe
2+
có cấu hình ion trung gian còn Mg
2+
có cấu hình ion 8e
-
nên
Fe
2+
có độ thủy phân mạnh hơn.
c) Tương tự vậy ta có : Al
3+
có cấu hình ion 18e
-

, Fe
3+
có cấu hình ion trung gian nên mặc
dù bán kính của Fe
3+
hơi lớn hơn của Al
3+
vẫn có: K
tp,Fe
> K
tp,Al
. Na
+
có cấu hình ion 8e
-
,
còn Ag
+
có cấu hình 18e
-
nên mặc dù bán kính Ag
+
lớn hơn Na
+
vẫn có: K
tp,Ag
>> K
tp,Na
9
WX*0YZ[!*

&
'(

)HRI%\-Z-R
G-2]-Z"10[!E^C, %% _9/F%
1A%\-ZC
Để xác định nồng độ từng acid HCl và H
3
PO
4
trong hỗn hợp, có thể dùng phương pháp
chuẩn độ thể tích acid- base với chất chuẩn là dung dịch NaOH 0,1N
Nguyên tắc của phương pháp chuẩn độ acid – base:
Khi chuẩn acid bằng base có nồng độ (N
1
) biết trước, lấy một lượng chính xác acid
(V
2
) bằng pipet, nếu xác định được chính xác thể tích cần dung của dung dịch base (V
1
)
để trung hòa hết lượng acid này thì có thể tính nồng độ dung dịch acid (N
2
) theo công
thức:
Việc xác định thể tích chính xác của dung dịch base chuẩn cần dùng nhờ có sự chuyển
màu của chất chỉ thị ở điểm tương đương (điểm trung hòa hết acid). Ở pH gần điểm
tương đương, chỉ cần thêm vào một lượng nhỏ dung dịch NaOH pH thay đổi nhảy vọt.
Khoảng pH có sự thay đổi nhảy vọt là bước nhảy của phép chuẩn độ. Chất chỉ thị acid
base là một acid (base) yếu có màu của phân tử trung hòa và màu của ion khác biệt. Khi

chất chỉ thị có khoảng chuyển màu trong khoảng bước nhảy, chúng ta biết được chính xác
thể tích NaOH cần dùng.
Để xác định thể tích chính xac của dung dịch base chuần cần lấy cho phép phân tích
HCl sử dụng chỉ thị metyl cam hay phenolphthalein đều được vì bước nhảy của phép
chuẩn độ chứa cả hai khoảng pH đổi màu của 2 chỉ thị này.
Sử dụng metyl cam có thể xác định chính xác thể tích của dung dịch base cần lấy cho
phép phân tích nấc thứ nhất H
3
PO
4
. Điểm tương đương của phép chuẩn là 4,665 pH.
Sử dụng chỉ thị phenolphthalein có thể xác định chính xác thể tích của dung dịch base
cần lấy cho phép phân tích nấc thứ hai H
3
PO
4
. Điểm tương đương của phép chuẩn là
9,795 pH.
Quá trình chuẩn độ:
Bước 1: Lấy 10 ml dung dịch acid cần chuẩn bằng pipet bầu 10ml cho vào erlen 100ml.
Cho vào vài giọt chỉ thị metyl cam. Cho NaOH vào erlen đến khi dung dịch đổi màu từ
đỏ sang vàng. Dừng lại, ghi thể tích V
1
NaOH tiêu tốn. Trong bước chuẩn độ này toàn bộ
acid hydroclohydric và nấc 1 của acid phosphoric được trung hòa:
HCl + NaOH = NaCl + H
2
O
H
3

PO
4
+ NaOH = NaH
2
PO
4
+ H
2
O
Bước 2: Lấy 10 ml dung dịch acid cần chuẩn chuẩn bằng pipet bầu 10ml cho vào erlen
100ml. Cho vào erlen vài giọt chỉ thị phenolphtalein. Cho NaOH vào erlen đến khi dung
dịch chuyển qua màu tím. Dừng lại ghi thể tích V
2
NaOH tiêu tốn. Trong bước chuẩn độ
này toàn bộ acid hydroclohydric và đến nấc 2 của acid phosphoric được trung hòa:
HCl + NaOH = NaCl + H
2
O
H
3
PO
4
+ 2NaOH = Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O
V

3
= V
2
– V
1
là lượng NaOH tiêu tốn cho chuẩn acid phosphoric từ nấc 1 đến nấc 2:
NaH
2
PO
4
+ NaOH = Na
2
HPO
4
+ H
2
O
Vậy nồng độ acid phosphoric tính bằng đẳng thức:
10
2
11
2
V
NV
N
=

10
1,0
3

43
V
N
POH
=
V
4
= V
1
– V
3
là lượng NaOH dùng chuẩn độ HCl, nồng độ HCl tính theo đẳng thức:
10
1,0
4
V
N
HCl
=
Chỉ thị metyl cam (pK
a
= 3,75): dạng phân tử acid có màu đỏ, dạng ion base liên hợp có
màu vàng. Khoảng chuyển màu của metyl cam là 3,1 – 4,4 pH
Chỉ thị phenolphthalein (pK = 9,1): dạng phân tử acid không màu, dạng ion base liên
hợp màu tím. Khoảng chuyển màu 8,2 – 10 pH.
W`S-0K>100HY%-a10!$%-P
a. CH
3
CH
2

CH
2
CO
2
H (butyric acid) b. CH
3
OH
2
+
(oxonium ion).
*0 Y4
&
(
@
:HKbW+`.
a) Acid butyric CH
3
CH
2
CH
2
COOH
So sánh độ mạnh acid butyric với acid acetic. Nhóm CH
3
CH
2
CH
2
đẩy electron mạnh
hơn CH

3
nên liên kết O-H trong acid butyric kém phân cực hơn liên kết O-H trong acid
axetic, vì vậy acid butyric yếu hơn acid acetic. Suy ra acid buteric có pK > 4,76
b) Oxonium ion CH
3
OH
2
+

CH
3
là gốc đẩy electron, nên làm tăng mật độ electron trên O, tuy nhiên CH
3
OH
2
+
có
pK
a
< -1,74 như vậy không chỉ sự tăng mật độ electron trên O mà độ có cực lớn của
phân tử nước và trạng thái lai hóa sp
3
mạnh của nguyên tử O trong phân tử nước đóng vai
trò quan trọng trong việc giữ ion H
+
.
11
Wcd-2B%%>9N%2%-P
*0 Y,


@
4YY0%Y
0)K

<+:+
Tính thế đẳng áp chuẩn của phản ứng:

89,2
14
35,676,4
,1
3223
34
10
10
10.10
.
]][.[
]][[
2
323
====
−
−−
−+
OH
COHNH
cb
K
KK

COHOHNH
HCONH
K
∆G
0
298,pư
= -298x8,314lnK
cb
= -16,49 kJ/mol
Phản ứng thuận nghịch với ưu thế về chiều thuận.
Khi cho thêm chất làm tăng ion NH
4
+
, thì theo nguyên lý Le Chaterlier cân bằng sẽ
chuyển dịch về phía phản ứng nghịch.
(Có thể lý luận khác như sau: Vì K
cb
là hằng số nên khi nồng độ NH
4
+
tăng, để K
cb
không
đổi thì nồng độ HCO
3
-
phải giảm xuống, suy ra cân bằng chuyển dịch sang chiều nghịch)
W<e3/K

>T10%-P

*
&
*

(40:HK

Wf+<0)K

<+<f+
a) So sánh với H
2
N – H , vì nhóm CH
3
đẩy electron +I còn H có +I = 0, suy ra pK
a
của
CH
3
NH
2
nhỏ hơn pK
a
của NH
3
. Vì phân ly kiểu acid của NH
3
trong dung dịch nước
không thể đo được nên có thể so sánh gián tiếp qua tính base của hai chất này. CH
3
NH

2

có tính base lớn hơn NH
3
nên có pK
b
< 4,76.
b) Cả ethanol và (CH
3
)
3
COH đều có H linh động của nhóm OH, tuy nhiên (CH
3
)
3
COH
có đến 3 nhóm CH
3
gây hiệu ứng đẩy electron (+I) so với ethanol chỉ có 1 nhóm CH
3
,
làm mật độ electron của nguyên tử C nối với nhóm OH tăng lên, dẫn đến cặp electron của
liên kết C – O lệch thêm về phía nguyên tử O, làm giảm độ linh động của H trong nhóm
OH, do đó tính axit của (CH
3
)
3
COH kém hơn CH
3
CH

2
OH
pKa (CH
3
)
3
COH > pKa CH
3
CH
2
OH = 15,9
c) Vì hợp chất có nhóm –OCH
3
gây hiệu ứng +C ( O còn cặp e chưa ghép đôi), đẩy
electron qua các hệ liên hợp π của vòng thơm; kết quả là O liên kết với hidro linh động
được tăng cường mật độ điện tích âm, làm giảm khả năng hút cặp e góp chung với H linh
động. Do đó tính acid giảm so với phenol.
pKa p-CH
3
OC
6
H
4
OH > pKa C
6
H
5
OH = 9,95
gd-2B%%>P9N=b,%
a/

12
b/
K

>*
X

f
*(

4h0:+W<+
&
(
@
410%Y0)K

bW+`:+
a) Tính thế đẳng áp của phản ứng:

∆G
0
298,pư
= -298x8,314lnK
cb
= -11,81kJ/mol
Phản ứng thuận nghịch với ưu thế theo chiều thuận.
b) CH
3
CH
2

OH
2
+
có độ mạnh acid tương đương H
3
O
+
nên phản ứng khơng có chiều
ưu thế. Ở đây nhóm đẩy electron C
2
H
5
làm tăng mật độ electron trên O đến mức
sự giữ H
+
của C
2
H
5
OH tương đương H
2
O
Hằng số phân ly acid của một số hợp chất:
Acid K Acid K Acid K
H
2
SO
4
10
3

(1)
10
-1,94
(2)
H
5
IO
6
10
-1,55
(1)
10
-8,27
(2)
10
-14,98
(3)
HF 10
-3,18
H
2
SeO
3
10
-2,62
(1)
10
-8,32
(2)
H

2
CrO
4
10
-0,98
(1)
10
-6,5
(2)
H
3
PO
3
10
-1,8
(1)
10
-6,7
(2)
H
2
SeO
4
10
3
(1)
10
-1,88
(2)
H

3
VO
4
10
-8,95
(2)
10
-14,4
(3)
HI 10
11
HMnO
4
10
2,3
H
3
BO
3
10
-9,24
(1) H
4
SiO
4
10
-9,9
(1)
10
-11,8

(2)
10
-13,7
(3)
HNO
3
10
1,64
H
3
PO
4
10
-2,12
(1)
10
-7,21
(2)
10
-12,38
(3)
H
2
S 10
-6,99
(1)
10
-12,89
(2)
HClO 10

-7,3
CH
3
COOH 10
-4,76
H
2
CO
3
10
-6,35
(1)
10
-10,32
(2)
HClO
2
10
-1,97
HCl 10
7
H
3
PO
2
10
-1,23
(1)
HAlO
2

10
-12,4
H
2
CrO
4
10
1
(1)
3,16.10
-7
(2)
Acetic Acid HC
2
H
3
O
2
1.7 x 10
-5
Benzoic Acid HC
7
H
5
O
2
6.3 x 10
-5
13
07,2

19,4
12,2
,1
4356
4256
10
10
10
]][[
]][[
56
43
===
−
−
−
−
COOHHC
POH
cb
K
K
POHCOOHC
POHCOOHHC
K
Boric Acid H
3
BO
3
5.9 x 10

-10
Carbonic Acid H
2
CO
3
4.3 x 10
-7
HCO
3-
4.8 x 10
-11
Cyanic Acid HCNO 4.9 x 10
-10
Formic Acid HCHO
2
1.7 x 10
-4
Hydrocyanic Acid HCN 4.9 x 10
-10
Hydrofluoric Acid HF 6.8 x 10
-4
Hydrogen Sufate ion HSO4
-
1.1 x 10
-2
Hydrogen Sulfide H
2
S 8.9 x 10
-8
HS

-
1.2 x 10
-13
Hypochlorous Acid HClO 3.5 x 10
-8
Nitrous Acid HNO
2
4.5 x 10
-4
Oxalic Acid H
2
C
2
O
4
5.6 x 10
-2
HC
2
O
4
-
5.1 x 10
-5
Phosphoric Acid H
3
PO
4
6.9 x 10
-3

H
2
PO
4
-
6.2 x 10
-8
HPO
4
2-
4.8 x 10
-13
Phosphorus Acid H
2
PHO
3
1.6 x 10
-2
HPHO
3
7.0 x 10
-7
Propionic Acid HC
3
H
5
O
2
1.3 x 10
-5

Pyruvic Acid HC
3
H
3
O
3
1.4 x 10
-4
Sulfurous Acid H
2
SO
3
1.3 x 10
-2
HSO
3
6.3 x 10
-8
Hằng số phân ly base của một số hợp chất:
Base K Base K Base K
NH
3
.H
2
O 10
-4,755
Fe(OH)
2
10
-3,89

(2) LiOH 10
-0,17
AgOH 10
-2,3
Fe(OH)
3
10
-10,74
(2)
10
-11,87
(3)
V(OH)
3
10
-11,08
(3)
Ca(OH)
2
10
-1,4
(2) Al(OH)
3
10
-8,86
(3) Mn(OH)
2
10
-3,3
(2)

Ba(OH)
2
10
-0,64
(2) Mg(OH)
2
10
-2,6
(2)
14
Ammonia NH
3
1.8 x 10
-5
Aniline C
6
H
5
NH
2
4.2 x 10
-10
Dimethylamine (CH
3
)
2
NH 5.1 x 10
-4
Ethylamine C
2

H
5
NH
2
4.7 x 10
-4
Hydrazine N
2
H
4
1.7 x 10
-6
Hydroxylamine NH
2
OH 1.1 x 10
-8
Methylamine CH
3
NH
2
4.4 x 10
-4
Pyridine C
5
H
5
N 1.4 x 10
-9
Urea NH
2

CONH
2
1.5 x 10
-14
Tích số tan của một số chất:
Chất T Chất T
Fe(OH)
3
[Fe
3+
][OH-]
3
[FeOH
2+
][OH
-
]
2
[Fe(OH)
2
+
][OH
-
]
10
-37,3
10
-25,7
10
-16,4

Al(OH)
3
[Al
3+
][OH
-
]
3
[AlOH
2+
][OH
-
]
2
[H
+
][AlO
2
-
]
10
-32
10
-23
10
-12,8
Fe(OH)
2
[Fe
2+

][OH
-
]
2
[Fe(OH)
+
][OH
-
]
10
-15
10
-9,3
Sn(OH)
2
[Sn
2+
][OH
-
]
2
[SnOH
+
][OH
-
]
10
-26,2
10
-17,1

Cr(OH)
3
[Cr
3+
][OH
-
]
3
[CrOH
2+
][OH
-
]
2
10
-30,2
10
-20,2
Ag
2
O [Ag
+
][OH
-
] 10
-7,8
Hằng số không bền của một số phức chất:
Phức K Phức K Phức K
[AlF
6

]
3-
10
20,67
[Fe(SCN)
6
]
3-
10
-3,23
[Co(SCN)
6
]
3-
10
-2,2
[Al(OH)
4
]
-
10
-33
[Ag(S
2
O
3
)
2
]
3-

10
-13,46
[CuCl
2
]
-
10
-5,35
Phân nhóm bài làm:
Nhóm 1: 1, 6, 11, 16;
Nhóm 2: 2, 7, 12, 17;
Nhóm 3: 3,8,13,18;
Nhóm 4: 4, 9, 14, 19;
Nhóm 5: 5, 0, 15, 20
15