phản ứng trong đất
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (93.09 KB, 12 trang )
Dạng tổng quát của một
phản ứng acid-base
Acid 1 + base 2
Acid 2 + Base 1
Acid 1 và Base 2 = cặp kết
hợp 1
Acid 2 và Base 1 = cặp kết
một chất là mộthợp
base mạnh
thì đặc tính acid
2
Khi
của nó sẽ thấp, và như thế nó là một acid yếu;
khi một acid có cường lực trung bình thì base kết
hợp sẽ có cường lực ít nhiều tương tự.
• Chúng ta nhớ rằng nước thường được trình bày
theo phản ứng sau đây:
H2O + H2O
H3O+ + OH-
• Thật sự đây là một phản ứng acid-base: một
phân tử hoạt động như một acid vì nó lấy một
proton của nó cho một phân tử khác mà phân
tử nầy hoạt động như một base.
• Như vậy ta có thể nói rằng nước hoạt động như
một acid mà cũng hoạt động như một base,
nhưng từ khi cân bằng phản ứng có khuynh
hướng chuyển mạnh sang hướng trái thì khi đó
đặc tính của acid và base thì rất yếu. Điều nầy
có nghóa là H3O+ là một acid mạnh và OH- là
một base mạnh.
• Khi có một dung dòch HCl trong nước
HCl +
Acid 1
H2 O
Base 2
CL+
Base 1
H3O+
Acid 2
• HCl là một acid mạnh trong nước, như vậy cân
bằng phản ứng sẽ dời chỗ xa về phía bên phải;
hoặc ta có thểâ nói rằng khi cho HCl vào dung dòch
nước thì nó sẽ chuyển đổi thành ions Cl-, trong khi
H+ thì luôn luôn bò lấy đi do phân tử H 2O để trở
thành H3O+:
• Như vậy acid trong dung dòch của HCl trong nước
không phải là HCl, nhưng mà là H 3O+, do đó, trong
phản ứng acid-base với dung dòch HCl, H 3O+ hoạt
động như một acid. Một kết quả khác nữa là
trong phản ứng:
• Cl + H2O --------> Cl- + H3O+ , khi nồng độ [H3O+]
tăng thì nồng độ [OH-] bò giảm vì [H3O+] [OH-] = K
(hằng số).
HA
+ H2O
A-
+
H3O+
hoặc
HA
A[H+] [A-]
+
H+
= Ka = hằng số độ acid
[HA]
• Giống như hằng số cân bằng, hằng số độ acid
được diễn tả như pKa = -log ka. Khi nhiều proton
hiện diện và có thể được chia ra bởi sự phân
chia của nhiều protons liên tiếp nhau và được chỉ
đònh bởi pKa1, pKa2, ........pKan.
Những giá trò hằng số pKa của các cations đơn giản
trong nước
K- Cation KAnions
constants
s
constan
ts
K+
Na+
Ca2+
Mg2+
Mn2+
Fe2+
NH4+
Al3+
Fe3+
-1.2
Si4+
14
7.0
3.2
-7.0
O (H2O)
H2S
HF
Cl
Cường lực
acid tăng
dần
14.8
14.7
12.6
11.6
10.6
9.5
9.2
5.0
3.0
những cations, cách đơn giản để diễn
tả là
(1)
K+
+
H2O
[KOH] [H+]
[K+]
(2)
Al3+
KOH
= Ka = 10-14.8
+ H2O
[Al(OH)2+][H+]
+ H+
Al(OH)2+
+ H+
= 10-5
[Al3+]
Phản ứng (1) cho thấy vì KOH là một base rất mạnh
và K+ là một acid yếu nên phản ứng luôn đi từ
hướng phải sang trái.
Giả sử nước, đất có giá trò pH = 7,
như vậy H + =
10-7
[KOH] [H+]
= 10-14.8
[K+]
[KOH]
[K ]
+
10-14.8
=
10-7.8
=
10-7
1
Trong trường hợp pH = 1, như vậy H+ = 10-1
[KOH] [H+]
[K+]
= 10-14.8
[KOH]
[K ]
+
10-14.8
=
10
-1
10-13.8
=
1
• Như vậy, ta thấy ở giá trò pH từ 1 đến 7 thì
nồng độ [KOH] hiện diện trong dung dòch nước
rất nhỏ, và hầu như tất cả đều được phân
ly ở dạng ion K+
Ảnh hưởng của pH trên những phản ứng trong
đấtẢnh hưởng của pH trên sự phân ly
Al3+
+
H2O
<-------------->
Al(OH)2+
+ H+
pKa = 5
[Al(OH)2+] [H+]
= Ka = 10-5
[Al3+]
Khi pH = 5
Khi pH = 4
[Al(OH)2+] 10-5
[Al3+]
[Al(OH)2+] 10-4
= Ka = 10-5 hoặc [Al3+] =
Al(OH)2+]
= Ka = 10-5
[Al3+]
[Al3+]
[Al(OH)2+]
= Ka = 10
Al3+
+
H2O
<-------------->
=5
Al(OH)2+
+ H+
[Al(OH)2+] [10-6]
Khi pH =
6
= Ka = 10[Al3+]
5
[Al3+]
= Ka = 1/10
[Al(OH)2+]
pKa
Ka1 =
Ka1 =
[HCO3-][10-5]
= 10-6.8
[H2CO3]
[HCO3-]
[H2CO3]
=
10-6.8
10-5
pKa1 = 6.8
= 10-1.8
Như thế, khi pH = 5, có nghóa là pH < pKa1
của H2CO3 thì phản ứng chỉ đi từ phải sang
trái; như vậy, ở môi trường pH như thế chỉ
có H2CO3 hiện diện.
H2CO3
<--------
HCO3- +
H+
Những
nguyên tố
pH kết tủa
(kim loại = 10-2M)
pS
Ba2+
13.9
2.3
Sr2+
13.3
3.5
Ca2+
12.3
5.3
Mg2+
9.5
11.0
Mn2+
8.5
12.7
Cd2+
8.0
13.5
Fe2+
7.5
15.1
Co2+
7.5
14.2
Zn2+
6.5
16.1
Be2+
6.3
17.7
Cu2+
5.2
19.7
Al3+
4.0
32.5
Fe3+
2.0
38.2
Zr4+
2.0
25.5
2+
Khi pH >4+8.5 thì Mn sẽ bò kết tủa, nhưng pH < 8.5 thì Mn2+ sẽ bò
Mn
0.5
56.0
hòa tan.
Ở trường hợp của Mn4+, khi pH > 0.5 thì tất cả Mn4+ đều bò kết
tủa; do đó, nếu đất có chứa manganese bò oxide hóa chúng ta
thường gặp những đốm Mn4+ hiện diện trong đất (đốm có
