Tài liệu CHƯƠNG 4: HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG ĐIỀU KIỆN CỦA CÁC CÂN BẰNG HÓA HỌC TRONG NƯỚC pptx

GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 1
HẰNG SỐ
ĐẶC TRƯNG ĐIỀU KIỆN
CỦA CÁC CÂN BẰNG
HÓA HỌC
TRONG NƯỚC
CHƯƠNG 4
2
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
NỘI DUNG CHÍNH
(3LT+2BT)
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
II.HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG ĐIỀU KIỆN CỦA
CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN TỬ
III.HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG ĐIỀU KIỆN
CỦA BÁN CÂN BẰNG TRAO ĐỔI TIỂU
PHÂN
IV.ỨNG DỤNG
3
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
Xét phản ứng giữa cấutử X và thuốcthử C →
đây là cân bằng chính.
C + X
CX
+
Z
K
ox

A
+
B
C + X
CX
+
Z
XZ
C + X
CX
+
Z
1
X(Z
2
)
1
....
T
xz
Z
2
X(Z
2
)
1
....
+
4
GV: Trần T Phương Thảo

ĐHBK

Cân bằng phụ xảyratrênC, X, CX riênglẽ
hay đồ
ng thời → cân bằng nhiễu → làm thay
đổinồng độ các cấutửở thời điểmcânbằng
→ thay đổimức độ củacânbằng chính.

Cấutử nhiễu đượckýhiệulàZ (H+; OH
-
):
*Cânbằng nhiễu oxy hóa khử:
* Cân bằng nhiễutạotủa:
* Cân bằng nhiễutạophức:
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
5
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Quy ước:

Cân bằng chính biểudiễn theo hàng
ngang, cân bằng phụ biểudiễn theo hàng
dọc.

Nếughépcáccânbằng chính, phụ với
nhau → hằng sốđặctrưng cho toàn hệ là
hằng sốđặctrưng điềukiện.
Vd: K → K’; E
0
→ E

o
’; T
st
→ T’
st
; β→ β’

K’ = f(K, K
nhiễu
)
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
6
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
+ Sự dịch chuyểncủacânbằng chính vẫn
tuân theo nguyên lý Le Châtelier: cân bằng
dịch chuyển theo chiềuchống lạisự thay
đổi.
C + X
CX
+
Z
A
+
B
+
Z
CZ
C + X

CX
+
Z
1
CX(Z
2
)
1
....
Z
2
CX(Z
2
)
1
....
+
(2)
(1)
7
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK

[X]
o
= nồng độ ban đầucủaX

[X’] = nồng độ còn lạicủa X sau khi tham
gia cân bằ
ng chính

(tổng nồng độ X ở tấtcả các dạng trừ phần
nằm trong hợpchất chính CX).

α
X(C)
= hệ sốđiềukiệncủaX khicóC
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
8
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK

[X] = nồng độ tự do của X trong dd tạiCB
(sau khi tham gia cân bằng chính lẫncân
bằng phụ)

α
X(Z)
= hệ sốđiềukiệncủaX khicóZ
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
9
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK

α
X(Z)
= 1 (giá trị tốithiểu) → [X’] = [X] :

Để biết Z có gây nhiễu lên X hay không →
tra bảng hằng số bềntừ các sổ tay phân
tích.


Trong thựctế :
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
10
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG NHIỄU
11
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
II.HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG ĐIỀU KIỆN CỦA
CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN TỬ
1. Hằng sốđặctrưng điềukiệncủabán
cân bằng
1.1. Ảnh hưởng củapH
1.2. Ảnh hưởng của cân bằng nhiễutạo
phức
1.3. Ảnh hưởng của cân bằng nhiễutạotủa
1.4. Các ảnh hưởng khác
2. Hằng sốđặctrưng điềukiệncủa cân
bằng trao đổi điệntử
12
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Hằng sốđặctrưng điềukiệncủabán
cân bằng
Khi xuấthiệncânbằng nhiễu:

Khả năng oxy hóa hay khử của2 dạng oxy hóa -
khử thay đổi.


Hằng sốđặctrưng điềukiệnlàthế oxy hóa
chuẩn điềukiện E
o
’.
Ox + ne
-
Kh (1)
E
0
13
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1.1. Ảnh hưởng củapH
Ox + ne
-
Kh (1)
E
0
Ox + ne
-
+ mH
+
Kh + 1/2 m H
2
O
14
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1.1. Ảnh hưởng củapH

15
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế oxy hóa chuẩn điềukiệncủa cân
bằng oxy hóa khử nhiễubởiH
+
:
mo0
]Hlg[
n
059,0
E'E
+
+=
1.1. Ảnh hưởng củapH
16
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Ví dụ:

Tính thế oxy hóa chuẩn điềukiện ở pH = 3 của
bán CB
Cr
2
O
7
2-
+ 6e
-
+ 14H

+
→ 2Cr
3+
+ 7H
2
O
(biết ở pH = 0: E
0
= 1,33V )
17
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức
Ox + ne
-
Kh
+ +
Z
1
Z
2
Ox(Z
1
)
1.
... Kh(Z
2
)
1.

...
α
Ox(Z1)
α
Kh(Z2)
18
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức
19
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức
20
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức
21
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Nhậnxét:

Nếucả hai hệ số trên đều khác 1, cân bằng
chính có thể dịch chuyển hay không dịch
chuyểntùythuộc vào giá trị của chúng.
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức

Ox + ne
-
Kh
+ +
Z
1
Z
2
Ox(Z
1
)
1.
... Kh(Z
2
)
1.
...
α
Ox(Z1)
α
Kh(Z2)
22
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức
Ox + ne
-
Kh
+ +

Z
1
Z
2
Ox(Z
1
)
1
.... Kh(Z
2
)
1
....
α
Ox(Z1)
α
Kh(Z2)
23
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức
Ox + ne
-
Kh
+ +
Z
1
Z
2

Ox(Z
1
)
1
.... Kh(Z
2
)
1
....
α
Ox(Z1)
α
Kh(Z2)
24
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK

Nếutrường hợp Z
1
thừa nhiềuso với
dạng Ox hay Z
2
thừa nhiềuso vớidạng
khử → tạoraphứccósố ligand cao nhất
và bềnnhất → α được thay thế bởi β
tương ứng phứcbềnnhất. Ta có:
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức
25
GV: Trần T Phương Thảo

ĐHBK
Ví dụ: Khảosáttínhchấtcủa đôi Co
3+
/Co
2+
(E
0
= 1,84V) trong môi trường dư CN
-
.
1.2. Ảnh hưởng của
cân bằng nhiễutạophức