SGK hóa học 11 cơ bản

Chơng

1
sự điện li

Khi các axit, bazơ và muối hoà tan trong nớc xảy ra
những hiện tợng gì và hệ quả của quá trình hoà
tan này ra sao ?
Phản ứng xảy ra trong dung dịch nớc có những
đặc điểm gì ?

A-rê-ni-ut (S.Arrhenius)

3


Một loại máy đo pH đợc dùng trong phòng thí nghiệm

sự điện li

Bài 1
(1 tiết)
Biết sự điện li, chất điện li là gì.

Biết thế nào là chất điện li mạnh, chất điện li
yếu.
I Hiện tợng điện li
1. Thí nghiệm

Dùng bộ dụng cụ nh hình 1.1 để chứng minh tính dẫn điện
của dung dịch.

a) Dung dịch NaCl

b) Dung dịch CH3COOH

c) Dung dịch đờng

Hình 1.1. Bộ dụng cụ chứng minh tính dẫn điện của dung dịch

a) Lấy một ít nớc cất vào cốc, nhúng cặp điện cực bằng than
chì vào trong nớc, nối dụng cụ với nguồn điện, bóng đèn
không sáng. Vậy nớc cất không dẫn điện.
b) Thay cốc nớc cất trên bằng cốc đựng dung dịch NaCl, bóng
đèn sáng lên (hình 1.1a). Dung dịch NaCl dẫn điện.
4


Làm lại thí nghiệm với dung dịch CH3COOH (hình 1.1b),
dung dịch HCl, dung dịch NaOH và các dung dịch axit, bazơ,
muối khác ta thấy dung dịch của chúng đều dẫn điện.
c) Làm các thí nghiệm tơng tự với dung dịch đờng (hình
1.1c), dung dịch ancol etylic, dung dịch glixerol, NaCl rắn
khan, NaOH rắn khan, bóng đèn đều không sáng. Vậy chúng
không dẫn điện.
2. Nguyên nhân tính dẫn điện của dung dịch các axit, bazơ
và muối trong nớc

Ngay từ năm 1887, A-rê-ni-ut (S. Arrhenius, 1859 1927, ngời
Thuỵ Điển, đợc giải Nobel về Hoá học năm 1903) đã chỉ rằng,
tính dẫn điện của dung dịch các axit, bazơ và muối là do

trong dung dịch của chúng có các tiểu phân mang điện
tích chuyển động tự do đợc gọi là các ion.
Nh vậy các axit, bazơ và muối khi hoà tan trong nớc phân li ra
các ion, nên dung dịch của chúng dẫn điện.
Ngời ta gọi quá trình phân li các chất trong nớc ra ion là sự
điện li. Những chất tan trong nớc phân li ra ion đợc gọi là
những chất điện li(*). Vậy axit, bazơ và muối là những chất
điện li.
Sự điện li đợc biểu diễn bằng phơng trình điện li. Thí dụ,
phơng trình điện li của NaCl, HCl và NaOH đợc viết nh sau :
NaCl
HCl

+

Na + Cl

+
+ Cl

H





+
NaOH
Na + OH

II Phân loại các chất điện li
1. Thí nghiệm

(

*) Nhiều chất khi nóng chảy cũng phân li ra ion, nên ở trạng thái nóng
chảy chúng cũng dẫn điện đợc. Trong một số tài liệu, ngời ta cũng đề cập
đến chất điện li loại này, thí dụ Al2O3.

5


Dùng bộ dụng cụ nh hình 1.1. Đổ vào cốc một lợng dung dịch
HCl 0,1M. Nhúng cặp điện cực vào dung dịch đó, nối dụng
cụ với nguồn điện, bóng đèn sáng rõ.
Làm lại thí nghiệm, nhng thay dung dịch HCl bằng dung
dịch
CH3COOH 0,1M, bóng đèn sáng yếu hơn.
Hai thí nghiệm trên chứng tỏ rằng : nồng độ ion trong dung
dịch HCl lớn hơn nồng độ ion trong dung dịch CH 3COOH,
nghĩa là số phân tử HCl phân li ra ion nhiều hơn số phân
tử CH3COOH phân li ra ion.
Dựa vào mức độ phân li ra ion nhiều hay ít của các chất
điện li khác nhau, ngời ta chia các chất điện li thành chất
điện li mạnh và chất điện li yếu.
2. Chất điện li mạnh và chất điện li yếu

a) Chất điện li mạnh
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nớc(*), các phân tử
hoà tan đều phân li ra ion.

Thí dụ, NaCl là chất điện li mạnh. Nếu trong dung dịch có
100 phân tử NaCl hoà tan, thì cả 100 phân tử đều phân li
ra ion.
Những chất điện li mạnh là các axit mạnh nh HCl, HNO3,
HClO4, H2SO4, ..., các bazơ mạnh nh NaOH, KOH, Ba(OH)2, ...
và hầu hết các muối.
Trong phơng trình điện li của chất điện li mạnh, ngời ta
dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li. Thí dụ :
2
+
Na2CO3
2Na + CO3

(

o

*) Tất cả các chất đều ít nhiều tan trong nớc. Thí dụ, ở 25 C độ hoà tan của

BaSO4 là 1,0.10

5

mol/l, của AgCl là 1,2.10

của Fe(OH)2 là 5,8.10

6

-6

mol/l.

5

mol/l, của CaCO3 là 6,9.10-5 mol/l,


Vì sự điện li của Na2CO3 là hoàn toàn, nên ta dễ dàng tính
đợc nồng độ ion trong dung dịch, nếu biết nồng độ của
Na2CO3.
Thí dụ, trong dung dịch Na2CO3 0,1M, nồng độ ion Na+ là
0,2M và nồng độ ion CO32 là 0,1M, vì một mol phân tử
2
Na2CO3 phân li ra hai mol ion Na+ và một mol ion CO3 .

b) Chất điện li yếu
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nớc chỉ có một phần
số phân tử hoà tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dới
dạng phân tử trong dung dịch.
Thí dụ, trong dung dịch CH 3COOH 0,043M, cứ 100 phân tử
hoà tan có 2 phân tử phân li ra ion, còn lại 98 phân tử không
phân li. Vậy, CH3COOH là chất điện li yếu.
Những chất điện li yếu là các axit yếu nh CH3COOH, HClO,
H2S, HF, H2SO3, ... ; các bazơ yếu nh Bi(OH)3, Mg(OH)2, ...
Trong phơng trình điện li của chất điện li yếu, ngời ta dùng
hai mũi tên ngợc chiều nhau thay cho một mũi tên trong trờng
hợp đối với chất điện li mạnh. Thí dụ :

CH3COO + H+

CH3COOH ơ


Sự phân li chất điện li yếu là quá trình thuận nghịch, khi
nào tốc độ quá trình phân li và tốc độ quá trình kết hợp
các ion tạo lại phân tử bằng nhau, cân bằng của quá trình
điện li đợc thiết lập. Cân bằng điện li cũng là cân bằng
động. Giống nh mọi cân bằng hoá học khác, cân bằng điện
li cũng tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Satơ-li-ê.

7


Bài tập
1. Tại sao các dung dịch axit nh HCl, bazơ nh NaOH và muối nh NaCl dẫn
điện đợc, còn các dung dịch nh ancol etylic, đờng, glixerol không dẫn
điện ?
2. Sự điện li, chất điện li là gì ?
Những loại chất nào là chất điện li ? Thế nào là chất điện li mạnh, chất
điện li yếu ? Lấy thí dụ và viết phơng trình điện li của chúng.
3. Viết phơng trình điện li của những chất sau :
a) Các chất điện li mạnh : Na 3PO4 0,1M ; HNO3 0,02M ; KOH 0,01M. Tính
nồng độ mol của từng ion trong mỗi dung dịch.
b) Các chất điện li yếu : HClO, HNO2.
4. Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau đây :
Dung dịch chất điện li dẫn điện đợc là do
A. sự chuyển dịch của các electron.
B. sự chuyển dịch của các cation.
C. sự chuyển dịch của các phân tử hoà tan.
D. sự chuyển dịch của cả cation và anion.

5. Trờng hợp nào sau đây không dẫn điện đợc ?
A. KCl rắn, khan.
B. nớc biển.
C. nớc sông, hồ, ao.
D. dung dịch KCl trong nớc.

Axit, bazơ và muối

Bài 2
(1 tiết)

Biết thế nào là axit, bazơ, hiđroxit lỡng tính,
muối và viết đợc phơng trình điện li của
chúng.

I Axit
1. Định nghĩa
8


Theo A-rê-ni-ut, axit là chất khi tan trong nớc phân li ra cation
H . Thí dụ :

+
HCl

H + Cl
+

H+ + CH3COO
CH3COOH ơ


Các dung dịch axit đều có một số tính chất chung, đó là
tính chất của các cation H+ trong dung dịch.
2. Axit nhiều nấc

Từ hai thí dụ trên ta thấy mỗi phân tử HCl, CH 3COOH chỉ
phân li một nấc ra ion H + ; Những axit đó là các axit một
nấc.
Có những axit, mà phân tử phân li nhiều nấc ra ion H +, nh
một số thí dụ sau đây :
Sự phân li của H2SO4 :
+

H2SO4
H + H SO4
+


H + SO24
H SO4 ơ



: sự điện li mạnh
: sự điện li yếu

Phân tử H2SO4 phân li hai nấc ra ion H+, nó là axit hai nấc.

Sự phân li của H3PO4 :

H+ + H2PO4
H3PO4 ơ


H+ + HPO2


H2PO4 ơ
4


+

H + PO34
HPO24 ơ



Phân tử H3PO4 phân li ba nấc ra ion H+, nó là axit ba nấc.
Các axit trên là những axit nhiều nấc.
II Bazơ
1. Định nghĩa

9


Theo A-rê-ni-ut, bazơ là chất khi tan trong nớc phân li ra

anion OH .


+
NaOH
Na + OH

Thí dụ :

Các dung dịch bazơ đều có một số tính chất chung, đó là


tính chất của các anion OH trong dung dịch.
2. Bazơ nhiều nấc

Phân tử NaOH đã xét ở trên khi tan trong nớc chỉ phân li


một nấc ra ion OH , nó là bazơ một nấc.
Những bazơ khi tan trong nớc mà phân tử phân li nhiều nấc


ra ion OH là các bazơ nhiều nấc. Thí dụ :


+
Ca(OH)2
Ca(OH) + OH : sự điện li mạnh

Ca2+
Ca(OH)+ ơ
+ OH : sự điện li yếu



Phân tử Ca(OH)2 phân li hai nấc ra ion OH , nó là bazơ hai
nấc.

III Hiđroxit lỡng tính
1. Định nghĩa

Hiđroxit lỡng tính là chất khi tan trong nớc vừa có thể phân li
nh axit vừa có thể phân li nh bazơ.
Thí dụ, Zn(OH)2 là hiđroxit lỡng tính :

Zn2+ + 2OH
Sự phân li kiểu bazơ : Zn(OH)2 ơ



ZnO22 (*) + 2H+
Sự phân li kiểu axit : Zn(OH)2 ơ


Để thể hiện tính axit của Zn(OH)2, ngời ta thờng viết nó dới
dạng H2ZnO2.
2. Đặc tính của hiđroxit lỡng tính

2
2
(*) Thực ra trong dung dịch nớc, ZnO2 tồn tại dới dạng [Zn(OH)4] , có thể

*

2
2
do quá trình kết hợp với các phân tử nớc : ZnO2 + 2H2O [Zn(OH)4] .

10


Các hiđroxit lỡng tính thờng gặp là Zn(OH)2, Al(OH)3,
Sn(OH)2, Pb(OH)2. Chúng đều ít tan trong nớc và có lực axit,
lực bazơ đều yếu.
IV Muối
1. Định nghĩa

Muối là hợp chất khi tan trong nớc phân li ra cation kim loại
(hoặc cation NH4+) và anion gốc axit.
Thí dụ :

+
2
(NH4)2SO4
2NH 4 + SO4

+
NaHCO3

Na + HCO3

Muối mà trong phân tử không còn hiđro có khả năng phân li
ra ion H+ (hiđro có tính axit)(**) đợc gọi là muối trung hoà. Thí
dụ, NaCl, (NH4)2SO4, Na2CO3.
Nếu trong phân tử muối vẫn còn hiđro có khả năng phân li
ra ion H+ thì muối đó đợc gọi là muối axit. Thí dụ : NaHCO3,
NaH2PO4, NaHSO4.
2. Sự điện li của muối trong nớc

Hầu hết các muối khi tan trong nớc phân li hoàn toàn ra
cation kim loại (hoặc cation NH +4 ) và anion gốc axit (trừ một
số muối nh HgCl2, Hg(CN)2 ... là các chất điện li yếu). Thí
dụ :
2
+
K2SO4
2K + SO4
+

NaHSO3
Na + HSO3

Nếu gốc axit còn hiđro có tính axit, thì gốc này phân li yếu
ra H+.
Thí dụ :


H+ + SO32
HSO3 ơ

(

**) Trong phân tử một số muối nh Na2HPO3, NaH2PO2 vẫn còn hiđro, nhng là muối trung hoà, vì các hiđro đó không có tính axit.

11


Bài tập
1. Phát biểu các định nghĩa axit, axit một nấc và nhiều nấc, bazơ, bazơ
một nấc và nhiều nấc, hiđroxit lỡng tính, muối trung hoà, muối axit. Lấy
các thí dụ minh hoạ và viết phơng trình điện li của chúng.
2. Viết phơng trình điện li của các chất sau :
a) các axit yếu : H2S, H2CO3.
b) bazơ yếu : Mg(OH)2.
c) các muối : K2CO3, NaClO, NaHS.
d) hiđroxit lỡng tính : Sn(OH)2.
3. Theo thuyết A-rê-ni-ut, kết luận nào sau đây là đúng ?
A. Một hợp chất trong thành phần phân tử có hiđro là một axit.
B. Một hợp chất trong thành phần phân tử có nhóm OH là một bazơ.
C. Một hợp chất trong thành phần phân tử có hiđro và phân li ra cation
H+ trong nớc là một axit.
D. Một hợp chất là bazơ không nhất thiết phải có nhóm OH.
4. Đối với dung dịch axit yếu CH 3COOH 0,1M, nếu bỏ qua sự điện li của nớc, thì đánh giá nào về nồng độ mol ion sau đây là đúng ?
+

+

A. [H ] = 0,1M
+



B. [H ] < [CH3COO ]
5.



C. [H ] > [CH3COO ]
+

D. [H ] < 0,1M

Đối với dung dịch axit mạnh HNO 3 0,1M, nếu bỏ qua sự điện li của nớc, thì
đánh giá nào về nồng độ mol ion sau đây là đúng ?
A. [H ] = 0,1M

+
C. [H ] > [NO3 ]

+
B. [H ] < [NO3 ]

D. [H ] < 0,1M

+

Bài 3

(1 tiết)

12

+

Sự điện li của nớc. pH.
Chất chỉ thị axitbazơ


Biết đánh giá độ axit và độ kiềm của các dung dịch
theo nồng độ ion H+ và pH.
Biết màu của vài chất chỉ thị trong dung dịch ở các
khoảng pH khác nhau.
I Nớc là chất điện li rất yếu
1. Sự điện li của nớc

Bằng dụng cụ đo chính xác, thấy nớc cũng dẫn điện nhng
cực kì yếu, vì nớc điện li rất yếu :



H+ + OH
H2O ơ


(1)
Thực nghiệm xác định đợc rằng, ở nhiệt độ thờng cứ 555
triệu phân tử H2O chỉ có một phân tử phân li ra ion.
2. Tích số ion của nớc

Từ phơng trình điện li của H 2O (1), ta thấy một phân tử

H2O phân li ra một ion H+ và một ion OH , nghĩa là trong nớc


nồng độ H+ bằng nồng độ OH . Bằng thực nghiệm, ngời ta
đã xác định đợc nồng độ của chúng nh sau :




[H+] = [OH ] = 1,0.10 7 (mol/l) ở 25 oC








Do đó [H+].[OH ] = 10 7.10 7 = 1,0.10 14


Đặt K H2O = [H+].[OH ] = 1,0.10 14
Tích số này đợc gọi là tích số ion của nớc. ở nhiệt độ xác
định, tích số này là hằng số không những trong nớc mà cả
trong dung dịch loãng của các chất khác nhau.
Nớc là môi trờng trung tính, nên có thể định nghĩa môi tr
ờng trung tính là môi trờng trong đó [H+] = [OH ] =

1,0.10 7M.
3. ý nghĩa tích số ion của nớc

a) Môi trờng axit
Khi hoà tan axit vào nớc, nồng độ H+ tăng lên, theo nguyên lí
Lơ Sa-tơ-li-ê, cân bằng (1) chuyển dịch theo chiều nghịch,

13




làm giảm bớt nồng độ H + thêm vào và nồng độ OH trong
cân bằng sao cho tích số ion của nớc không đổi. Thí dụ, hoà

tan axit HCl vào nớc để nồng độ H+ bằng 10 3M, thì nồng độ


OH là :


[OH ] =

1014
3

= 1,0.10 11M

10
Vậy môi trờng axit là môi trờng trong đó :


[H+] > [OH ] hay [H+] > 1,0.10 7M.
b) Môi trờng kiềm(*)


Khi hoà tan bazơ vào nớc, nồng độ OH tăng lên, cân bằng (1)
chuyển dịch từ phải sang trái, làm giảm bớt nồng độ OH



thêm vào và nồng độ H+ trong cân bằng sao cho tích số ion
của nớc không đổi. Thí dụ, hoà tan một bazơ vào nớc để


nồng độ OH bằng 10 5M thì nồng độ H+ là :
+

[H ] =

1014
5

= 1,0.109 M

10

Vậy môi trờng kiềm là môi trờng trong đó :


[H+] < [OH ] hay [H+] < 1,0.10 7M
Từ những thí dụ trên cho thấy, nếu biết nồng độ H + trong

dung dịch nớc, thì nồng độ OH cũng đợc xác định và ngợc
lại. Vì vậy, độ axit và độ kiềm của dung dịch có thể đợc
đánh giá chỉ bằng nồng độ H+ :


Môi trờng trung tính : [H+] = 1,0.10 7M.
Môi trờng axit :
Môi trờng kiềm :



[H+] > 1,0.10 7M.


[H+] < 1,0.10 7M.

II Khái niệm về pH Chất chỉ thị axit bazơ
1. Khái niệm về pH

Nh đã thấy ở trên, có thể đánh giá độ axit và độ kiềm của
dung dịch bằng nồng độ H +. Nhng dung dịch thờng dùng có
*

(*) Khi bazơ tan trong nớc tạo thành dung dịch có tính kiềm. Môi trờng

của nó đợc gọi là môi trờng kiềm.

14


nồng độ H+ nhỏ. Để tránh ghi nồng độ H+ với số mũ âm, ngời
ta dùng giá trị pH với quy ớc nh sau :


[H+] = 10 pH(**)M hoặc nếu [H+] = 10-aM thì pH = a
Thí dụ :

[H+] = 10 2M
+

7

+

10

[H ] = 10 M
[H ] = 10

pH = 2 : môi trờng axit
pH = 7 : môi trờng trung tính.

M pH = 10 : môi trờng kiềm.

Thang pH thờng dùng là từ 0 đến 14.

[H+] 10o 101 102 103 104 105
: 1014
pH 0
1
2
3
4
5
6
:

106 107 108 109
7

độ axit tăng
tăng

8

9

10

1010 1011 1012 M
1013

11

12

13

trung tính

14

độ kiềm

Giá trị pH có ý nghĩa to lớn trong thực tế. Chẳng hạn, pH của
máu ngời và động vật có giá trị không đổi nghiêm ngặt.
Thực vật chỉ có thể sinh trởng bình thờng khi giá trị pH của
dung dịch trong đất ở trong khoảng xác định đặc trng cho
mỗi loại cây. Tốc độ ăn mòn kim loại trong nớc tự nhiên phụ
thuộc rất nhiều vào giá trị pH của nớc mà kim loại tiếp xúc.
2. Chất chỉ thị axit bazơ

Chất chỉ thị axit bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc
vào giá trị pH của dung dịch.
Thí dụ, màu của hai chất chỉ thị axit bazơ là quỳ và
phenolphtalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau
đợc đa ra trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Màu của quỳ và phenolphtalein trong dung dịch
ở các khoảng pH khác nhau

Quỳ
Phenolphtale

pH < 5
pH = 5 8
đỏ

tím
pH < 8,3

pH > 8
xanh
pH 8,3(*)

+

(**) Về mặt toán học pH = lg[H ].

*

15


in

không màu

hồng

Trộn lẫn một số chất chỉ thị có khoảng pH đổi màu kế tiếp
nhau, ta đợc hỗn hợp chất chỉ thị axit bazơ vạn năng. Dùng
băng giấy tẩm dung dịch hỗn hợp này có thể xác định đợc
giá trị gần đúng pH của dung dịch.
Để xác định giá trị tơng đối chính xác pH của dung dịch,
ngời ta dùng máy đo pH.

Bài tập

o

1. Tích số ion của nớc là gì ? Nó bằng bao nhiêu ở 25 C ?
2. Phát biểu các định nghĩa môi trờng axit, trung tính và kiềm theo nồng
độ H+ và pH.
3. Chất chỉ thị axit bazơ là gì ? Hãy cho biết màu của quỳ và
phenolphtalein trong các khoảng pH khác nhau.
5

4. Một dung dịch có [OH] = 1,5.10 M. Môi trờng của dung dịch này là :
A. axit

B. trung tính

C. kiềm

D. không xác định đợc

Hãy chọn đáp án đúng.
5. Tính nồng độ H+, OH và pH của dung dịch HCl 0,1M và dung dịch NaOH
0,01M.
o

6. Trong dung dịch HCl 0,01M ở 25 C tích số ion của nớc là :
+



14

+



14

A. [H ] [OH ] > 10

C. [H ] [OH ] = 10

+



B. [H ] [OH ] < 10

14

D. không xác định đợc

Hãy chọn đáp án đúng.

T liệu
Giá trị pH của một số dịch lỏng thông thờng
Mẫu
Dịch dạ dày

pH
12

Nớc chanh

2,4

Giấm

3,0

Nớc nho

3,2

(

16

*) Trong xút đặc, màu hồng bị mất.


Nớc cam

3,5

Nớc tiểu

4,8 7,5

Nớc để ngoài không
khí
Nớc bọt

Sữa
Máu

5,5
6,4 6,9
6,5
7,30 7,45
7,4

Nớc mắt

Bài 4
(2 tiết)

Phản ứng trao đổi ion
trong dung dịch các chất điện li
Hiểu bản chất, điều kiện xảy ra phản ứng trao
đổi ion trong dung dịch các chất điện li và viết
đợc phơng trình ion rút gọn của phản ứng.

I Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion
trong dung dịch các chất điện li
1. Phản ứng tạo thành chất kết tủa

Thí nghiệm. Đổ dung dịch natri sunfat (Na 2SO4) vào ống
nghiệm đựng dung dịch bari clorua (BaCl2) thấy kết tủa
trắng của BaSO4 xuất hiện :
Na2SO4 + BaCl2
BaSO4 + 2NaCl
(1)

Giải thích. Na2SO4 và BaCl2 đều dễ tan và điện li mạnh
trong nớc :
Na2SO4
BaCl2


2Na

Ba

+

2+

2
+ SO4

+ 2Cl



17


2
Trong số bốn ion đợc điện li ra chỉ có các ion Ba 2+ và SO4

kết hợp đợc với nhau tạo thành chất kết tủa là BaSO 4 (hình
1.2), nên thực chất phản ứng trong dung dịch là :
2

Ba2+ + SO4
BaSO4
(2)

Hình 1.2. Phản ứng tạo
chất kết tủa BaSO4

Phơng trình (2) đợc gọi là phơng trình ion rút gọn của phản
ứng (1).
Phơng trình ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng
trong dung dịch các chất điện li.
Cách chuyển phơng trình dới dạng phân tử thành phơng
trình ion rút gọn nh 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 dới dạng
phân tử. Phơng trình thu đợc gọi là phơng trình ion đầy
đủ. Thí dụ, đối với phản ứng (1) ta có :
2Na+


2


+ SO4 + Ba2+ + 2Cl
BaSO4 + 2Na+ +

2Cl
Lợc bỏ những ion không tham gia phản ứng ta đợc phơng
trình ion rút gọn :

2
Ba2+ + SO4




BaSO4
Từ phơng trình này ta thấy rằng, muốn điều chế kết tủa
BaSO4, chỉ cần trộn hai dung dịch, một dung dịch chứa ion
2
Ba2+, dung dịch kia chứa ion SO4 là đợc.

18


2.

Phản ứng tạo thành chất điện li yếu

a) Phản ứng tạo thành nớc
Thí nghiệm. Nhỏ vài giọt dung
dịch phenolphtalein vào cốc
đựng dung dịch NaOH 0,1M.
Dung dịch có màu hồng (hình
1.3).
Nhỏ từ từ dung dịch HCl 0,1M
vào, vừa nhỏ vừa lắc, cho đến
khi làm mất màu dung dịch.
Phản ứng nh sau :

Hình 1.3. Màu của phenolphtalein
trong môi trờng kiềm

HCl + NaOH
NaCl + H2O
Giải thích. NaOH và HCl đều dễ tan và điện li mạnh trong nớc :




+
NaOH
Na + OH

+
HCl
+ Cl
H

Các ion OH trong dung dịch làm cho phenolphtalein có màu
hồng. Khi nhỏ dung dịch HCl vào, các ion H + của HCl sẽ phản

ứng với các ion OH của NaOH tạo thành chất điện li rất yếu là
H2O. Phơng trình ion rút gọn :


H+ + OH
H2O
Khi màu của dung dịch trong cốc mất, nghĩa là H + đã phản

ứng hết với OH của NaOH.
Phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit bazơ rất dễ xảy ra
vì tạo thành chất điện li rất yếu là H 2O. Chẳng hạn, các
hiđroxit bazơ ít tan trong nớc, nhng dễ dàng tan trong các
axit mạnh. Thí dụ :
2+
Mg(OH)2 (r) + 2H+
+ 2H2O
Mg

b) Phản ứng tạo thành axit yếu
Thí nghiệm. Đổ dung dịch HCl vào ống nghiệm đựng dung
dịch CH3COONa sẽ tạo thành axit yếu là CH3COOH :

19


HCl + CH3COONa
CH3COOH + NaCl
Giải thích. HCl và CH3COONa là các chất dễ tan và điện li
mạnh :
+

HCl


H

CH3COONa

+ Cl


Na

+

+ CH3COO




Trong dung dịch, các ion H+ sẽ kết hợp với các ion CH3COO tạo
thành chất điện li yếu là CH 3COOH . Phơng trình ion rút
gọn :
H+ + CH3COO




CH3COOH

3. Phản ứng tạo thành chất khí

Thí nghiệm. Đổ dung dịch HCl vào cốc đựng dung dịch
Na2CO3 ta thấy có bọt khí thoát ra :
2HCl + Na2CO3
2NaCl + CO2 + H2O

Giải thích. HCl và Na2CO3 đều dễ tan và điện li mạnh :
HCl

+


H

Na2CO3
Các ion H+



+ Cl

2
+

2Na + CO3

2
và CO3 trong dung dịch kết hợp với nhau tạo

thành axit yếu là H2CO3, axit này không bền nên bị phân
huỷ ra CO2 và H2O.
2

H+ + CO3
HCO3

H+ + HCO3


H2CO3

H2CO3
CO2 + H2O

20


Phơng trình ion rút gọn : 2H+

2
+ CO3
CO2 + H2O

Phản ứng giữa muối cacbonat và axit rất dễ xảy ra, vì vừa
tạo thành chất điện li rất yếu là H 2O, vừa tạo ra chất khí CO 2
tách khỏi môi trờng phản ứng. Chẳng hạn, các muối cacbonat
ít tan trong nớc, nhng tan dễ dàng trong các axit. Thí dụ, đá
vôi (CaCO3) tan rất dễ trong dung dịch HCl (hình 1.4).
2+
CaCO3 (r) + 2H+
+ CO2 + H2O
Ca

Hình 1.4. Phản ứng tạo thành chất khí CO2

II Kết luận

a) Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản
ứng giữa các ion.
b) Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
chỉ xảy ra khi có ít nhất một trong các điều kiện sau :
Tạo thành chất kết tủa.
Tạo thành chất điện li yếu.
Tạo thành chất khí.

Bài tập
1. Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất
điện li là gì ? Lấy các thí dụ minh hoạ.

21


2. Tại sao các phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit bazơ và phản ứng
giữa muối cacbonat và dung dịch axit rất dễ xảy ra ?
3. Lấy một số thí dụ chứng minh rằng : bản chất của phản ứng trong dung
dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion.
4. Phơng 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 phân tử trong dung dịch các chất điện li.
Hãy chọn câu trả lời đúng.
5. Viết các phơng trình phân tử và ion rút gọn của các phản ứng sau (nếu
có) xảy ra trong dung dịch :
a) Fe2(SO4)3 + NaOH

d) MgCl2 + KNO3

b) NH4Cl + AgNO3
c) NaF + HCl

e) FeS (r) + HCl
g) HClO + KOH

6. Phản ứng nào dới đây xảy ra trong dung dịch tạo đợc kết tủa Fe(OH)3
(hình 1.5) ?
A. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4
B. Fe2(SO4)3 + KI
C. FeS + HCl
D. Fe(NO3)3 + KOH
7. Viết các phơng trình hoá học dới
dạng phân tử và ion rút gọn cho các
phản ứng sau :
a) Tạo thành chất kết tủa.
b) Tạo thành chất điện li yếu.
c) Tạo thành chất khí.
Mỗi trờng hợp lấy ba thí dụ.

22

Hình 1.5.
Phản ứng tạo chất kết tủa Fe(OH)3


Luyện tập
Bài 5
(1 tiết)

Axit, bazơ và muối. Phản ứng trao đổi
ion
trong dung dịch các chất điện li
Củng cố các kiến thức về axit, bazơ và điều
kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung
dịch các chất điện li.
Rèn luyện kĩ năng viết phơng trình ion rút gọn
của các phản ứng.

I Kiến thức cần nắm vững
+

1. Axit là chất khi tan trong nớc phân li ra ion H .


2. Bazơ là chất khi tan trong nớc phân li ra ion OH .
3. Hiđroxit lỡng tính là chất khi tan trong nớc vừa có thể phân li

nh axit vừa có thể phân li nh bazơ.
4. Muối là hợp chất khi tan trong nớc phân li hoàn toàn ra cation
kim loại (hoặc cation NH+4 ) và anion gốc axit.
Nếu gốc axit còn chứa hiđro có tính axit, thì nó phân li yếu
ra cation H+ và anion gốc axit.

14
+
5. Tích số ion của nớc là K H2O = [H ][OH ] = 1,0.10
(ở 25 oC).
Nó là hằng số trong nớc cũng nh trong dung dịch loãng của các

chất khác nhau.
+

6. Các giá trị [H ] và pH đặc trng cho các môi trờng :


Môi trờng axit : [H+] > 1,0.10 7M hoặc pH < 7.


Môi trờng kiềm : [H+] < 1,0.10 7M hoặc pH > 7.


Môi trờng trung tính : [H+] = 1,0.10 7M hoặc pH = 7.
7. Màu của quỳ và phenolphtalein trong dung dịch ở các khoảng

pH khác nhau (xem bảng 1.1).
8. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ

xảy ra khi có ít nhất một trong các điều kiện sau :

23


a) Tạo thành chất kết tủa.
b) Tạo thành chất điện li yếu.
c) Tạo thành chất khí.
9. Phơng trình ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng

trong dung dịch các chất điện li.
Trong phơng trình ion rút gọn, ngời ta loại bỏ những ion

không tham gia phản ứng, còn những chất kết tủa, điện li
yếu, chất khí đợc giữ nguyên dới dạng phân tử.
II Bài tập
1. Viết phơng trình điện li của các chất sau : K 2S, Na2HPO4,

NaH2PO4, Pb(OH)2, HClO, HF, HClO4.
+



2. Một dung dịch có [H ] = 0,01M. Tính [OH ] và pH của dung

dịch. Môi trờng của dung dịch này là axit, trung tính hay
kiềm ? Hãy cho biết màu của quỳ trong dung dịch này.
3. Một dung dịch có pH = 9. Tính nồng độ mol của H

+



và OH
trong dung dịch. Hãy cho biết màu của phenolphtalein trong
dung dịch này.

4. Viết các phơng trình phân tử và ion rút gọn của các phản

ứng sau (nếu có) :
a) Na2CO3 + Ca(NO3)2

e) K2CO3 + NaCl

b) FeSO4 + NaOH

g) Pb(OH)2(r) + HNO3

c) NaHCO3 + HCl

h) Pb(OH)2 (r) + NaOH

d) NaHCO3 + NaOH

i) CuSO4 + Na2S

5. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ

xảy ra khi :
A. Các chất phản ứng phải là những chất dễ tan.
B. Các chất phản ứng phải là những chất điện li mạnh.
C. Một số ion trong dung dịch kết hợp đợc với nhau làm giảm
nồng độ ion của chúng.

24


D. Các sản phẩm phản ứng không phản ứng với nhau tạo ra
phản ứng nghịch.
Hãy chọn câu trả lời đúng.
6. Kết tủa CdS (hình 1.6a) đợc tạo thành bằng dung dịch các

cặp chất nào dới đây ?

A. CdCl2 + NaOH

B. Cd(NO3)2 + H2S

C. Cd(NO3)2 + HCl

D. CdCl2 + Na2SO4

7. Viết phơng trình hoá học của phản ứng trao đổi ion để tạo

thành từng kết tủa sau : Cr(OH)3 ; Al(OH)3 ; Ni(OH)2 (hình
1.6 b, c, d).

a) CdS

b) Cr(OH)3 c) Al(OH)3

d) Ni(OH)2

Hình 1.6. Phản ứng tạo thành các chất kết tủa

25


bài Thực hành 1
Bài 6
(1 tiết)

Tính axit - bazơ. Phản ứng trao đổi ion
trong dung dịch các chất điện li

Củng cố các kiến thức về axit - bazơ và về
điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong
dung dịch các chất điện li.
Rèn luyện kĩ năng tiến hành thí nghiệm trong
ống nghiệm và với lợng nhỏ hoá chất.
I Nội dung và cách tiến hành
1. Tính axit - bazơ

a) Đặt một mẩu giấy quỳ tím trên đĩa thuỷ tinh. Nhỏ lên
mẩu giấy đó một giọt dung dịch HCl 0,1M. Nhận xét màu.
Giải thích.
b) Làm tơng tự nh trên, nhng thay dung dịch HCl lần lợt bằng
từng dung dịch sau : CH3COOH 0,1M ; NaOH 0,1M ; NH3 0,1M.
Giải thích.
2.

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

a) Cho khoảng 2 ml dung dịch Na 2CO3 đặc vào ống nghiệm
đựng
khoảng
2 ml dung dịch CaCl2 đặc. Nhận xét màu kết tủa tạo thành.
b) Hoà tan kết tủa thu đợc ở thí nghiệm a) bằng dung dịch
HCl loãng. Quan sát các bọt khí tạo thành (để thấy rõ bọt khí
thoát ra, nhỏ vào dung dịch ít giọt nớc xà phòng).
c) Một ống nghiệm đựng khoảng 2 ml dung dịch NaOH loãng.
Nhỏ vào đó vài giọt dung dịch phenolphtalein. Màu gì xuất
hiện ? Nhỏ từ từ dung dịch HCl loãng vào, vừa nhỏ vừa lắc,
cho đến khi mất màu. Giải thích.

26


Hãy viết phơng trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong
các thí nghiệm trên dới dạng phân tử và dạng ion rút gọn.
II viết tờng trình

27