slide 1 chương i một số kiến thức về phản ứng hóa học chiều phản ứng department of inorganic chemistry hut khái niệm chất điện li mạnh và yếu phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (380.03 KB, 35 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

CHƯƠNG I

MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

CHIỀU PHẢN ỨNG

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước
Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước
4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

6. Chiều phản ứng không đổi số oxi hóa trong dung dịch chất điện ly

CHIỀU PHẢN ỨNG

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước
Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước
4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3></div>
(4)<div class='page_container' data-page=4></div>
(5)<div class='page_container' data-page=5></div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

HCl

Cl



H



 





3 CH COOH

CH COO



H





tan

1 phanly

hoa

n







1. Chất điện li

2. Độ điện li α

3. Chất điện li mạnh

4. Chất điện li yếu

5. Quá trình thuận nghịch

6. Quá trình bất thuận nghịch

7. Cân bằng hóa học

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

tan

1 phanly

hoa

n







Axit mạnh

HX (X = Cl, Br, I)

O

m

X(OH)

n

(m số nguyên tử O liên kết trực tiếp X, m ≥ 2)

Bazơ mạnh

Muối trung hịa

Phân tử khơng cịn nhóm H axit hoặc nhóm OH bazơ

2 4 4

2 2

4 4

10 H SO

HSO

H

HSO

SO

H

K

 
   

 









3 2

(

4 3

)

2

3 Fe SO

Fe



SO



 





(

)

(

)

(

)

Ba OH

OH

Ba OH

Ba

OH

 

  

 





</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

tan

1 phanly

hoa

n







3

2

3 NaHCO

Na

HCO

H

CO









 







3 2 3 2

3 2 3 3 1

3 3 2

[

(

) ]

[

(

) ]

[

(

) ]

[

(

)]

[

(

)]

Ag NH

Cl

Ag NH

Cl

Ag NH

NH

K

Ag NH

Ag

NH

K

 
 
 

 







1. Axit yếu

2. Bazơ yếu

3. Muối trung hòa Hg(CN)

2

, HgCl

2

4. Muối của axit và bazơ yếu

5. Phức chất

2
3

3 2 3 2 1 2

[

][

]

[

(

) ]

2 [

(

) ]

Ag

NH

Ag NH

Ag

NH

K K

Ag NH




 








(

)

(

)

(

)

Ca OH Cl

Ca OH

Cl

Ca OH

Ca

OH









 





</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước
Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước
4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

2

4

3

4

2

4

2

10

5

6

3

2

8

10

2

3 K

MnO

Na

SO

H

SO

Mn

SO

Na

K

H O



















 





2

4

3

2

4

2

5

6

2

5

3 MnO

SO

H

Mn

SO

H O









 





4

2

3

2

4

2

4

2

4

2

5

3

2

5

3 KMnO

Na SO

H SO

MnSO

Na SO

K SO

H O



</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

3

2

3

2 (

)

(

)

2 Ca HCO



Ca OH

 



CaCO

 

H O

2

3

2 Ca



HCO



Ca



OH



CaCO

H O



 



 

2

3

2 Ca



2 HCO



2 OH



2 CaCO

2 H O

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

3 CH COONa HCl





CH COOH NaCl



3 CH COO



Na



H



Cl



CH COOH Na



Cl









3 CH COO



H



CH COOH

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước

Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước
4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

N



N

|

|

H

N

H



O

H

Hóa trị của nguyên tố:

số cặp e liên kết của nguyên

tố đó liên kết trực tiếp với các nguyên tử xung

quanh trong phân tử

Số oxi hóa của nguyên tố:

có giá trị đại số khác với

hóa trị

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

H O O H



O

H

Số oxi hóa của nguyên tố: có giá trị đại số khác với hóa trị
-Số OXH của nguyên tố trong đơn chất bằng 0

-Trong hợp chất, số OXH các nguyên tố sau luôn không đổi:
Kim loại kiềm: số OXH bằng +1

Kim loại IIA: số OXH bằng +2
Al: số OXH bằng +3
F: số OXH bằng -1

-Trong hợp chất có H:

Hầu hết: số OXH bằng +1
Hidrua kim loại: số OXH bằng -1
-Trong hợp chất có O:

Hầu hết: số OXH bằng -2
OF : số OXH bằng +2

O

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

7 ( 1 2) (2 ) ( 2 8) 0

x

x S



  

    





H

O

H

S

O



H

O

H

S

O



6 ( 1 2) (2 ) ( 2 6) ( 1 2) 0

x

x S



  

       





2 2

8

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

2

8

2

4

5

2

8

10

2

16 S O

Mn

H O

SO

MnO

H









 





S

7+

số oxi hóa giả

S

6+

số oxi hóa thật

7

2

8

2

4 S O





e

SO



</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước
Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước
4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

2

4

2

3

2

4 KMnO

K SO

H SO

Mn



SO





 





7

4

2

6

2

4

3

4 Mn O





S O





H



Mn



S O







 





2

4

2

4

2

4

2

5

8

5

8

4 MnO

e

Mn

MnO

e

H

Mn

MnO

e

H

Mn

H O













 





 





 





2

3

4

2

3

4

2 SO

e

SO

e

SO

H







 



</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

Department of Inorganic Chemistry - HUT

4

2

3

2

4

2

4 KMnO

K SO

H SO

Mn



SO





 





2

4

3

2

4

2

4

2

3

2

4

2

4

2

5

6

2

5

3

2

5

3

2

6

3 MnO

SO

H

Mn

SO

H O

KMnO

K SO

H SO

MnSO

K SO

H O









 





 





</div>
(21)<div class='page_container' data-page=21>

Nguyên tắc:

Ngun tắc:

1. Phản ứng trong mơi trường axit  có thể thêm vế

phải hoặc vế trái H

+

để cân bằng điện tích và sản

phẩm khơng thể có OH

-

.

2. Phản ứng trong môi trường kiềm  thêm OH

-

.

3. Phản ứng trong mơi trường trung tính  chỉ thêm

bên vế phải H

+

hoặc OH

-

.

</div>
(22)<div class='page_container' data-page=22>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước
Hóa trị và số oxi hóa của ngun tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước
4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

</div>
(23)<div class='page_container' data-page=23>

Mối liên hệ giữa ΔG của phản ứng hóa học với

các đại lượng nhiệt động khác

K

RT

nFE

G







ln





bKH

ne

aOXH





Cơng thức tính ΔG cho phản ứng oxi hóa-khử xảy ra trong dung dịch nước

p

o

nFE

RT

K

G









ln



/

[

]

ln

[

]

a

o

OXH KH

b

RT

OXH

nF

KH









</div>
(24)<div class='page_container' data-page=24>

Mối liên hệ giữa ΔG của phản ứng hóa học với

các đại lượng nhiệt động khác

 

J

G

S

T

H

G

tg

s

tg

sp

s

sp

o

o o





















,

n
N
n
n
i

i
n
n
c

p

K

P

n

P

K

RT

K
























)

(

Ở điều kiện chuẩn: P = 1 atm, C = 1M

p

o

RT

K

G





ln



R = 0.082 latm/molK

P – áp suất chung hệ phản ứng khi
cân bằng [atm]

Σni – tổng số mol khí có mặt trong
phản ứng khi cân bằng

Δn – hiệu số mol khí của sản phẩm và
số mol khí của chất tham gia

Kp, Kc – chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ

Phản ứng thuận nghịch

N

n

c

p

K

n







</div>
(25)<div class='page_container' data-page=25>

3

4

3

2 H AsO

I

H

H AsO

I

H O







3

4

2 H AsO

I

H

H AsO

I

H O







Phương pháp ion-electron:

tính thế khử của cặp OXH/KH phụ thuộc môi trường

</div>
(26)<div class='page_container' data-page=26>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

3

4

3 2

0 /

0.56 /

0.54 H AsO H AsO

V

I I

V













3

4

2

3

2 H AsO

e

H



H AsO

H O







Thay đổi pH: [H

+

] = 10

-2

M

3 4 3 3 3 4 3 3

2

0 3

4

/

3 [

][

]

0.059 lg

2 [

]

H AsO H AsO

H AsO H

H AsO









3 4 3 3

3 4 3 3 2

2 /

0 /

/

0.059

0.56 lg10

0.442

2

0.442

0.54 H AsO H AsO

I I

</div>
(27)<div class='page_container' data-page=27>

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước
Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước

4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

</div>
(28)<div class='page_container' data-page=28>

Thế khử chuẩn: trong môi trường acid pH = 0

Thế khử chuẩn: trong môi trường bazo pH = 14

/ /

[

]

ln

[

]

a
o

OXH KH OXH KH b

RT

OXH

nF

KH









Ý nghĩa của Thế điện cực (thế khử) chuẩn

Thế khử chuẩn càng lớn thì chất oxi hóa sẽ

càng mạnh và chất khử sẽ càng yếu

1. Sức điện động của pin = thế của điện cực dương – thế của điện cực âm.

2. Kim loại có thế điện cực chuẩn < 0 có thể tan trong dung dịch acid lỗng giải

phóng hydro.

</div>
(29)<div class='page_container' data-page=29>

0.56 2.26 0.95 1.51 1.18

7 6 2 4 3 2

4 4 2

( )

V V V V V

Mn O

 

Mn O

 

Mn O r



Mn



Mn

 

Mn

  

  



  

1.Biết được chất khơng bền trong dung dịch

2.Tính thế khử của cặp OXH/KH chưa biết

3.Dự đoán sản phẩm phản ứng

1.25

0.34

3 V

Tl



Tl





Tl

  



  

0.56

2.26

7

6

2

4

2

0.95

3

1.51

2

1.18 ( )

V

Mn O

Mn O r

Mn















  

</div>
(30)<div class='page_container' data-page=30>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

2

4

2

3

2

3

4

2 ( ) 2

2 ( )

4 MnO

H

MnO

MnO r

H O

Mn

H O

MnO r

Mn

H









 





 





0.56

2

2.26

4

2 ( )

V

MnO



MnO



MnO r

  

(0.56

1 + 2.26

2)/3 =

1.69 V

0.95

3

1.51

2

1.18

2 ( )

V

MnO r

Mn



Mn





Mn

  

  



  

(0.95 . 1 + 1.51 . 1)/2 =

1.23 V

</div>
(31)<div class='page_container' data-page=31>

3

4

2 MnO



3 Tl



8 H



MnO r

( ) 3

Tl



4 H O



 





2

3

4

0 /

1.51 /

1.25 MnO

Mn

V

Tl

V

















???

3 2

4 2 2

0 /

1.69 /

1.25 /

1.23 MnO

V

Tl

V

MnO Mn

V











 











3

4

2 MnO



3 Tl



8 H



MnO r

( ) 3

Tl



4 H O

</div>
(32)<div class='page_container' data-page=32>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước
Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước
4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

</div>
(33)<div class='page_container' data-page=33>

0 .

( )

I

( )

G

n

G

n

M

aq

ne

M r

aq

M

k

aq ne k

M k

aq





 



 





  



0
h

G

 

a

G

 

0
e

G



0 0 0 0 0 *0
/

(

h I a

)

e Mn M

G

nF







 

 



0 0 0 0
*0

/
n

h I a e

M M

G

nF







 







0 *0 *0

/ / /

n n

M M M M H H

















0 0 0

G



 

ΔGh0-biến thiên thế đẳng áp chuẩn hidrat hóa ion Mn+

ΔGI0-biến thiên thế đẳng áp chuẩn ion hóa nguyên tử M

ΔGa0-biến thiên thế đẳng áp chuẩn nguyên tử hóa kim loại M

ΔGe0-biến thiên thế đẳng áp chuẩn chuyển ne trong kim loại

rắn thành ne ở thể khí

</div>
(34)<div class='page_container' data-page=34>

Department of Inorganic Chemistry - HUT
Department of Inorganic Chemistry - HUT

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước
Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước

4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

</div>
(35)<div class='page_container' data-page=35>

Phản ứng làm

giảm nồng độ ion

trong dung dịch

Phản ứng tạo chất kết tủa

Phản ứng tạo chất bay hơi

Phản ứng tạo chất điện li yếu

3 2 2 3 2

(

)

2 Pb NO

KI

PbI

KNO

Pb



I



PbI





 







2
2

ln 0 PbI

bd bd

G RT Pb I T

K



     

        

2

2 2

CaCO

H



Ba



CO

H O

 





 

3 3 3 3

CH COONa HCl

CH COOH NaCl

CH COO



H



CH COOH

</div>

slide 1 chương i một số kiến thức về phản ứng hóa học chiều phản ứng department of inorganic chemistry hut khái niệm chất điện li mạnh và yếu phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước

<b>CHƯƠNG I</b>

<b>MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC</b>

<b>CHIỀU PHẢN ỨNG</b>

<b>CHIỀU PHẢN ỨNG</b>

<i>HCl</i>

<i>Cl</i>



<i>H</i>



 





3

3

<i>CH COOH</i>

<i>CH COO</i>



<i>H</i>







tan

1

<i>phanly</i>

<i>hoa</i>

<i>n</i>

<i>n</i>







<i>1. Chất điện li</i>

<i>2. Độ điện li α</i>

<i>3. Chất điện li mạnh</i>

<i>4. Chất điện li yếu</i>

<i>5. Quá trình thuận nghịch</i>

<i>6. Quá trình bất thuận nghịch</i>

<i>7. Cân bằng hóa học</i>

tan

1

<i>phanly</i>

<i>hoa</i>

<i>n</i>

<i>n</i>







Axit mạnh

HX (X = Cl, Br, I)

O

X(OH)

(m số nguyên tử O liên kết trực tiếp X, m ≥ 2)

Bazơ mạnh

Muối trung hịa

Phân tử khơng cịn nhóm H axit hoặc nhóm OH bazơ

10

<i>H SO</i>

<i>HSO</i>

<i>H</i>

<i>HSO</i>

<i>SO</i>

<i>H</i>

<i>K</i>

 











(

)

2

3

<i>Fe SO</i>

<i>Fe</i>

<i>SO</i>

 





(