12 trang 8 lượt tải

Các Định Luật Cơ Bản và Nồng Độ Đương Lượng trong Hóa Học (Buổi 1-4)

16

Các Định Luật Cơ Bản và Nồng Độ Đương Lượng trong Hóa Học (Buổi 1-4)

Chủ đề: Tài liệu chung Hóa Học 11 93 tài liệu

Môn: Hóa Học 11 570 tài liệu

Tác giả:

Profile

Linh Đan

1 tuần trước
Tải xuống Chia sẻ Báo cáo
Danh sách Quiz
Tải xuống
/12
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
NỒNG ĐỘ ĐƯƠNG LƯỢNG C
N
* Định nghĩa: Nồng độ đương lượng (C
N
) là số đương lượng gam có trong một đơn vị thể tích.
Điểm mấu chốt để hiểu được định nghĩa này là hiểu được cụm từ gạch chân ở trên.
* Đương lượng gam (E) được định nghĩa chính thức là khối lượng tính bằng gam của một chất sẽ
phản ứng với 6,022 x 10
23
electron ( nguồn Wekipedia) hay nói một cách khác đó là khối lượng
tính bằng gam tương ứng với một đơn vị hóa trị của nguyên tố.
Vd: Đương lượng của C là 3 vì trong hợp chất C mang hóa trị 4 mà M
C
= 12(g)
⇨ Khối lượng tương ứng với 1 đơn vị hóa trị là E = 12/4 = 3(g)
Tương tự như vậy đương lượng của O là 16/2 = 8(g)
Đương lượng của Mg là 24/2 = 12(g)
* Số đương lượng (eq) =
khốilượng chất
=
m
(đại lượng này cũng tương đồng với số mol)
Đươnglượng gam E
Vd: số đương lượng có trong 18g Mg kim loại là: eq
Mg
=
m
Mg
= 18/12 = 1,5 (đương lượng)
E
* Nồng độ đương lượng: C
Mg
=
số đươnglượng
∗ 1000
=
khối lượng chất
(
g)∗ 1000
=
m
(N)
N
V (ml)
Đươnglượng gam ( g)∗ V (ml)
Vd: Tính nồng độ đương lượng của dung dịch nitrat bạc khi hoà tan 1,35 g AgNO3 thành 250 ml
dung dịch. Biết khối lượng mol AgNO3 = 108, đương lượng gam AgNO3 = 108 (số điện tích
Ag+ = 1).
Nồng độ đương lượng của dung dịch AgNO3 là:
C (AgNO ) =
1,35∗ 1000
= 0,05 (N)
N 3
108∗ 250
* Mối quan hệ của Nồng độ đương lượng với nồng độ mol
Xuất phát từ sự tương đồng trong định nghĩa và cách tính mà tồn tại một mối quan hệ mật thiết
giữa nồng độ mol (C
M
) với nồng độ đương lượng (C
N
)
E =
M
n
=> C
N
= n.C
M
( Trong đó hệ số n được xác định tùy vào từng loại phản ứng )
+ Đối với phản ứng acid-base: n là số ion H
+
/OH
-
mà một phân tử chất đang “quan
tâm” trao đổi
Xét phản ứng:
H
3
PO
4
+ NaOH NaH
2
PO
4
+ H
2
O (1)
H
3
PO
4
+ 2NaOH Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O (2)
H
3
PO
4
+ 3NaOH Na
3
PO
4
+ 3H
2
O (3)
1
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
Ở phản ứng (1) thì một phân tử H
3
PO
4
nhường 1H
+
=> n(H
3
PO
4
) = 1
⇨ C
N
(H
3
PO
4
) = C
M
(H
3
PO
4
)
Ở phản ứng (2) thì một phân tử H
3
PO
4
nhường 2H
+
=> n(H
3
PO
4
) = 2
⇨ C
N
(H
3
PO
4
) = 2.C
M
(H
3
PO
4
)
⇨ Tương tự phản ứng (3) C
N
(H
3
PO
4
) = 3.C
M
(H
3
PO
4
)
Mặt khác trong cả 3 phản ứng trên thì một phân tử NaOH chỉ nhận 1H
+
=> n(NaOH)
= 1
⇨ C
N
(NaOH) = C
M
(NaOH)
⇨ Nhận xét 1: trong mỗi một phản ứng giá trị của hệ số n của mỗi chất là khác nhau do đó
khi xác định hệ số này phải nắm rõ mình đang tính C
N
của chất nào.
⇨ Nhận xét 2: Mỗi chất có thể có nhiều hệ số n khác nhau tức có thể có nhiều giá trị E khác
nhau , giá trị này tùy thuộc vào “bối cảnh” phản ứng => Giá trị C
N
không mang tính hằng
định như C
M
⇨ Tiếp tục xét p.ư (1) ta thấy số mol phản ứng của H
3
PO
4
= NaOH
⇨ C
M
(H
3
PO
4
).V(H
3
PO
4
) = C
M
(NaOH).V(NaOH) mặt khác C
N
(H
3
PO
4
) = C
M
(H
3
PO
4
)
⇨ C
N
(H
3
PO
4
).V(H
3
PO
4
) = C
N
(NaOH).V(NaOH) (*)
•
Xét phản ứng (2) ta thấy số mol phản ứng của H
3
PO
4
=1/2 số mol NaOH
⇨ 2.C
M
(H
3
PO
4
).V(H
3
PO
4
) = C
M
(NaOH).V(NaOH) mặt khác C
N
(H
3
PO
4
) = 2.C
M
(H
3
PO
4
)
⇨ C
N
(H
3
PO
4
).V(H
3
PO
4
) = C
N
(NaOH).V(NaOH) (**)
•
Xét phản ứng (3) ta thấy số mol phản ứng của H
3
PO
4
=1/3 số mol NaOH
⇨ 3.C
M
(H
3
PO
4
).V(H
3
PO
4
) = C
M
(NaOH).V(NaOH) mặt khác C
N
(H
3
PO
4
) = 3.C
M
(H
3
PO
4
)
⇨ C
N
(H
3
PO
4
).V(H
3
PO
4
) = C
N
(NaOH).V(NaOH) (***)
Từ (*),(**) và (***) ta thấy luôn tồn tại một đẳng thức
C
N
(H
3
PO
4
).V(H
3
PO
4
) = C
N
(NaOH).V(NaOH) hay số đương lượng (H
3
PO
4
) = số đương lượng
(NaOH) (không phụ thuộc vào hệ số cân bằng của các chất)
⇨ Ưu điểm của dùng nồng độ đương lượng so với nồng độ mol là không cần phải cân bằng
phương trình
Tuy nhiên khi sử dụng loại nồng độ này cũng có những nhược điểm nhất định.
Xét ví dụ: Hãy pha chế 500ml dung dịch H
3
PO
4
nồng độ 0,1N dùng trong phản ứng
. H
3
PO
4
+ 2NaOH Na
2
HPO
4
+ 2H
2
O (2)
Theo trên ta dễ dàng xác định được C
M
(H
3
PO
4
) = ½ C
N
(H
3
PO
4
) = 0,05(M)
2
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
4 4
2
4 4
⇨ Dễ dàng tính được khối lượng H
3
PO
4
và pha chế được. Tuy nhiên Nếu ở bài toán trên
người ta không cho biết “bối cảnh phản ứng” ( tức không cho biết H
3
PO
4
tham gia vào
phản ứng nào trong số 3 trường hợp xảy ra ở trên ) thì sẽ không có cơ sở để xác định
được hệ số n => không tính được C
M
=> không tính được m(H
3
PO
4
) => không pha chế
được !
+ Phản ứng oxy hóa khử: n là số electron mà một phân tử chất đang “quan tâm”
trao đổi
Vd: KMnO
4
+ FeSO
4
+ H
2
SO
4
Fe
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ H
2
O
1 phân tử KMnO
4
nhận 5e => n=5 => C
N
(KMnO
4
) = 5.C
M
(KMnO
4
)
1 phân tử FeSO
4
nhường 1e => n=1 => C
N
(FeSO
4
) = C
M
(FeSO
4
)
Ta có: 5.C
M
(KMnO4). V(KMnO
4
) = C
M
(FeSO
4
). V(FeSO
4
) (Điều này đúng và có thể
kiểm tra bằng cách cân bằng phương trình)
⇨ C
N
(KMnO
4
). V(KMnO
4
) = C
N
(FeSO
4
). V(FeSO
4
) (****)
⇨ Một lần nữa ta lại chứng minh được: không cần cân bằng phương trình ta luôn có phương
trình (****)
+ Phản ứng trao đổi: n là số hóa trị mà một phân tử chất đang “quan tâm” trao
đổi.
Xét vd: K
2
CrO
4
+ BaCl
2
2KCl + BaCrO
4
(4)
p.tr ion tương ứng CrO
2-
+ Ba
2+
BaCrO
Nhận xét: 1 phân tử K
2
CrO
4
chứa 1 ion CrO
2-
, mà 1ion CrO
2-
trao đổi với 1 ion Ba
2+
hóa trị 2 => 1 phân tử K
2
CrO
4
trao đổi 2 hóa trị => 1 phân tử K
2
CrO
4
trao đổi 2 hóa trị =>
n=2 => C
N
(K
2
CrO
4
) = 2.C
M
(K
2
CrO
4
)
Xét Vd: 2KCN + AgNO
3
K[Ag(CN)
2
] + KNO
3
Trình ion Ag
+
+ 2CN
-
Ag(CN)
-
Nhận xét 1 phân tử AgNO
3
chứa 1 Ag
+
. 1 Ag
+
trao đổi với 1K
+
và 2CN
-
(để trung hòa
điện tích) hay 1ion Ag
+
trao đổi 1 hóa trị => n=1 => C
N
(AgNO
3
) = C
M
(AgNO
3
)
1 phân tử KCN chứa 1 ion CN
-
mà 2 ion CN
-
chỉ trao đổi với 1ion Ag
+
⇨ 1 phân tử KCN trao đổi với ½ ion Ag
+
=> n = ½
⇨ C
N
(KCN) = ½ C
M
(KCN)
3
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
Định luật bảo toàn đương lượng: Tại điểm tương đương đương lượng của chất thuốc thử và
chất phân tích bằng nhau.
Câu 2: (2,0 điểm) ĐH Đại Nam Tính đương lượng gam E của các chất sau:
KH
2
PO
4
trong phản ứng KH
2
PO
4
+ NaOH K
3
PO
4
+ Na
3
PO
4
+ H
2
O
Na
2
CO
3
trong phản ứng: Na
2
CO
3
+ HCl NaCl + H
2
O + CO
2
KMnO
4
trong phản ứng: HCl + KMnO
4
KCl + MnCl
2
+ Cl
2
+ H
2
O
Fe(NO
3
)
2
trong phản ứng HNO
3
+ Fe(NO
3
)
2
Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
NaH
2
PO
4
và Ca(OH)
2
trong phản ứng: NaH
2
PO
4
+ Ca(OH)
2
NaCaPO
4
+ H
2
O
H
2
SO
4
và Al(OH)
3
trong phản ứng: H
2
SO
4
+ Al(OH)
3
Al
2
(SO
4
)
3
+ H
2
O
HNO
3
trong phản ứng: FeS
2
+ HNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ H
2
SO
4
+ NO + H
2
O
K
2
Cr
2
O
7
và H
2
S trong phản ứng: K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
S + H
2
SO
4
Cr
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+S + H
2
O
Câu 3: Đề D2K58.03
Lấy 5,00ml dung dịch H
2
O
2
pha loãng bằng nước cho đủ 10,0ml (dung dịch A) 10,00ml dung
dịch A đem định lượng bằng phương pháp iod hết 12,50ml dung dịch Na
2
S
2
O
3
. Mặt khác khi
chuẩn độ 0,0735g K
2
Cr
2
O
7
tinh khiết theo phương pháp iod hết 15,00ml dung dịch Na
2
S
2
O
3
trên. Hãy
a, Giải thích và viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra trong các phép định lượng trên.
b, Tính nồng độ theo thể tích Oxy của dung dịch H
2
O
2
ban đầu.
Câu 2: (4,0 điểm) Đề K67.06 Người ta định lượng KI trong một mẫu bằng phương pháp
Volhard. Cân chính xác 3,6589g mẫu hòa tan thành dung dịch, vừa đủ thành 50,00ml. Lấy
20,00 ml dung dịch mẫu thu được phản ứng với 50,00 ml dung dịch AgNO
3
. Lọc loại tủa gộp
toàn bộ dịch lọc và dịch rửa vào bình định mức 100 ml rồi thêm nước vừa đủ đến vạch. Hút
4
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
chính xác 50,00ml dịch lọc chuản độ lại bằng dung dịch chuẩn độ KSCN 0,1023N với chỉ thị
Fe
3+
hết 5,75ml
a, Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b, 20,00ml dung dịch AgNO
3
kể trên phản ứng vừa đủ với 21,55ml dung dịch KSCN
0,1023N. Hãy tính nồng độ N của AgNO
3
c, Tính hàm lượng KI trong mẫu.
Câu 2: Đề LT50 2016-2017 Tiến hành chuẩn độ dung dịch Fe
2+
bằng dung dịch KMnO
4
1. Viết phương trình phản ứng chuẩn độ và các bán phản ứng. Tính thế oxy hóa khử biểu
kiến của các cắp oxy hóa khử trong môi trường pH = 1,5.
2. Để chuẩn độ lại dung dịch KMnO
4
sau khi pha chế, người ta dùng dung dịch chuẩn gốc
acid oxalic 0,1002N. Hãy viết phương trình phản ứng và các bán phản ứng xảy ra. Biết
khi chuẩn độ 10,00 ml dung dịch chuẩn gốc dùng hết 9,95 ml dung dịch KMnO
4
. Tính
nồng độ của dung dịch KMnO
4
đã pha.
Dùng dung dịch KMnO
4
trên chuẩn độ 10 ml dung dịch Fe
2+
hết 13,55 ml KMnO
4
. Tính nồng
độ %Fe trong dung dịch đem chuẩn độ
Câu 3: (3,5 điểm) Đề LT K4907 Cân chính xác 2,2455g hỗn hợp FeO và Fe
2
O
3
(hỗn hợp A)
đem hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl loãng thu được 50,0 ml dung dịch. Hút chính xác
10,0 ml thu được đem chuẩn độ bằng KMnO
4
0,1022M cho tới khi màu hồng xuát hiện.
1. Hãy giải thích bản chất các quá trình hóa học diễn ra, viết các phương trình phản ứng.
2. Biết thể tích KMnO
4
tiêu thu trên buret là 10,25ml, pH trong bình phản ứng khi dừng
chuẩn độ là 1,2; hãy tính tính thế tại điểm tương đương và tỷ lệ % thành phần hỗn hợp A
ban đầu.
5
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI ĐIỆN LY CỦA CÁC CHẤT
- Chất điện ly mạnh dùng mũi tên một chiều
- Chất điện ly yếu dùng mũi tên thuận nghịch
VD: Biểu diễn trạng thái điện ly của các dung dịch sau:
1. Dung dịch CH
3
COOH 0,1M
•
Nhận xét: Thành phần của hệ gồm : CH
3
COOH và H
2
O
Đều là chất điện lý yếu:
CH
3
COOH CH3COO
-
+ H
+
; k
a
H
2
O H
+
+ OH- ; k
W
= 10
-14
Lưu ý 1 : Khi biểu diễn trạng thái điện ly không được bỏ qua dung môi
2. Dung dịch HCOOH 0,1M và CH
3
COOH 0,1M
CH
3
COOH CH
3
COO
-
+ H+
HCOOH HCOO- + H+
H
2
O H+ + OH-
3. Dung dịch CH
3
COONa 0,1M và CH
3
COOH 0,1M
CH
3
COONa ; CH
3
COOH; H
2
O
CH
3
COONa Na
+
+ CH
3
COO
-
0,1 0,1 0,1
CH
3
COOH CH
3
COO
-
+ H
+
; ka
H
2
O H+ + OH- ; k
W
CH
3
COO
-
+ H
2
O CH
3
COOH + OH
-
; k
b
•
Lưu ý khi 2 cân bằng đều thể hiện sự chuyển hóa qua lại của 1 cặp acid/
base liê hợp thì hai cân bằng đó cùng bản chất và khi biểu diễn chỉ cần
chọn 1 trong 2 là đủ
4. Dung dịch thu được khi trộn đồng thể tích H
3
PO
4
0,1M và Na
2
HPO
4
0,15M
•
Khi pha trộn sự pha loãng do thay đổi thể tích chung. => Tính lại nồng độ
sau pha loãng
6
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
4
4
4
C
H3PO4
= 0,05M ; C
Na2HPO4
= 0,075M
H
3
PO
4
+ Na
2
HPO
4
2NaH
2
PO
4
BĐ 0,05 0,075
PU 0,05 0,05 0,1
SPU _ 0,025 0,1M
NHX TPDD SPU gồm : Na
2
HPO
4
0,025M; NaH
2
PO
4
0,1M
Na
2
HPO
4
2Na
+
+ HPO
2-
NaH
2
PO
4
Na
+
+ H
2
PO
4
-
H
2
PO
-
HPO
4
2-
+ H
+
; ka
2
HPO
4
2-
PO
4
3-
+ H
+
; ka
3
H
2
PO
-
+ H
2
O H
3
PO
4
+ OH
-
; kb
3
H
2
O H
+
+ OH
-
; k
W
Trong TH pha trộn có phản ứng hóa học giữa các chất thì phải tính theo
PTPU HH trước sau đó xác định thành phần dung dịch SPU => Rồi lúc đó
mới biểu diễn trạng thái điện ly
•
VÌ SAO CẦN HỌC CÁCH BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI ĐIỆN LY CỦA
CÁC CHẤT
TÍNH NỒNG ĐỘ CÂN BẰNG => MUỐN TÍNH ĐƯỢC TA LẬP CÁC
PHƯƠNG TRÌNH CÓ CHỨA ẨN LÀ CÁC NỒNG ĐỘ CÂN BẰNG => ĐỂ
LẬP ĐƯỢC CÁC P.TR TOÁN HỌC NÀY THÌ TA PHẢI BÁM SÁT VÀO
THÀNH PHẦN CỦA DUNG DICH TẠI THỜI ĐIỂM CÂN BẰNG CŨNG
NHƯ CÁC CÂN BẰNG HÓA HỌC XẢY RA TRONG DUNG DỊCH =>
VIỆC BIỂU DIỄN SỰ ĐIỆN LY SẼ QUYẾT ĐỊNH TPDD TẠI THỜI ĐIỂM
CÂN BẰNG
CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN
1. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG (ĐLTDKL)
1.1. Biểu thức định luật tác dụng khối lượng
[C]
z
.[ D]
t
Cho cân bằng: xA + yB zC + tD ; K
cb
=
[
A ]
x
.[B ]
y
; Trong đó [A];[B];[C];
[D]
là nồng độ cân bằng của các cấu tử có trong dung dịch và x,y,z,t: là hệ
số tỷ lượng
VD1: Viết biểu thức của định luật tác dụng khối lượng cho các cân bằng
sau:
a, Cu
2+
+ NH
3
(d.d) Cu(NH
3
)
4
2+
; K
1
b, Cu + Fe
3+
Cu
2+
+ Fe
2+
; K
2
7
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
c, CuS + CH
3
COOH Cu
2+
+ CH
3
COO
-
; K
3
d, Cu + O
2
+ H
+
Cu
2+
+ H
2
O ; K
4
e, Hg
2
Cl
2
(r) Hg
2+
+ Hg (l) + 2Cl
-
; K
5
f, CH
3
COOH + H
2
O CH
3
COO
-
+ H
3
O
+
; k
a
g, CH
3
COOH + C
2
H
5
OH CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2
O ; K
7
1.2. Tổ hợp cân bằng:
Là sự tổ hợp (nhóm ghép) các cân bằng cơ bản để thu được cân bằng đích.
1.2.1. Cộng cân bằng:
Cho cân bằng A + B C + D (1) ; K
1
và C + D E + F (2); K
2
Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau: A + B C + D (3); K
3
⇨ Nguyên tắc: Hằng số cân bằng của phản ứng tổng bằng tích các hằng số
cân bằng của phản ứng thành phần
1.2.2. Nghịch đảo cân bằng
Cho cân bằng A + B C + D (1); K
1
Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau: C + D A + B (2); K
1
’
⇨ Nguyên tắc: Hằng số cân bằng của phản ứng nghịch bằng nghịch đảo
hằng số cân bằng của phản ứng thuận.
1.2.3. Nhân cân bằng
Cho cân bằng A + B C + D (1); K
1
Tính hằng số cân bằng của phản ứng nA + nB nC + nD ; K
n
⇨ Nguyên tắc: Hằng số cân bằng của phản ứng sau khi nhân bằng lũy thừa
bậc n của hằng số cân bằng của phản ứng ban đầu
❖
Ứng dụng của tổ hợp cân bằng
✓
Tính hằng số cân bằng một số phản ứng
Câu 3: (3 điểm) Đề LTK4601
Viết phương trình và tính hằng số cân bằng khi cho I
-
dư phản ứng với Cu
2+
.
Câu 4. ĐHSP
a, Tìm hằng số cân bằng K
b
của phản ứng:
PO4
3-
+ 3H2O H3PO4 + 3OH
-
, Kb
cho: H
3
PO
4
có K
1
= 10
-2,12
, K
2
= 10
-7,21
, K
3
= 10
-12,36
.
b, So sánh khả năng hoà tan của AgCl và AgI trong NH
3
Cho: T
AgCl
= 10
-10
, T = 10
-16
, β
AgI
Ag(NH )
+
= 107,24.
3 2
VD2: Tính hằng số cân bằng của các cân bằng sau:
8
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
4
4
4 3 8
Fe)
1. Ag(NH
3
)
2
+
+ 2CH
3
COOH Ag
+
+ CH
3
COO
-
+ NH
+
; K
1
2. Hg + NO
3
-
+ H
+
Hg
2+
+ NO(k) + 4H
2
O ; K
2
3. MnO
2
+ Cl
-
+ 4H
+
Mn
2+
+ Cl
2
+ H
2
O ; K
3
4. CH
3
COO
-
+ H
+
CH
3
COOH ; K
4
5. CH
3
COOH + OH
-
CH
3
COO
-
+ H
2
O ; K
5
6. C
2
O
4
2-
+ H
2
O HC
2
O
-
+ OH
-
; K
6
7. HC
2
O
4
-
+ H
2
O H
2
C
2
O
4
+ OH
-
; K
7
8. S
2-
+ NH
+
HS
-
+ NH ; K
9. S
2-
+ CH
3
COOH CH
3
COO
-
+ HS
-
; K
9
10.Fe(OH)
3
+ F
-
FeF
3
+ OH
-
; K
10
11.ZnS + CH
3
COOH Zn
2+
+ CH
3
COO
-
+ H
2
S ; K
11
✓
Tính toán thành phần cân bằng
VD3: Tính nồng độ cân bằng của ion Fe
3+
trong dung dịch Fe
3+
0,010M và Sn
2+
0,010M ở pH=0
Biết trong dung dịch xảy ra cân bằng Sn
2+
+ Fe
2+
Sn
4+
+ Fe
2+
; logK=21
Câu 2: (3,5 điểm) K65-02
Tính nồng độ cân bằng của NH
3
trong 100ml dung dịch có chứa 0,01 mol AgCl để
hòa tan vừa hết lượng kết tủa này. Biết phức của Ag
+
và NH
3
có lgβ1 = 3,32; lgβ2
= 7,24; T(AgCl) = 1,82.10
-10
Hỏi thể tích dung dịch NH
3
25% (d= 0,91g/ml) đã thêm vào là bao nhiêu?
✓
Dự đoán chiều hướng phản ứng/ giải thích hiện tượng
Câu 3: Đề D
2
(1995-1996)
Biết E
0
(Fe
2+/
= -0,44V và E
0
(Fe3+/Fe)
= -0,036V. Hãy giải thích bằng tính toán để
chứng minh xem phản ứng sau xảy ra không: Fe
3+
+ I
-
=> Fe
2+
+ I
2
.
VD3: Chứng minh rằng CuS khó tan trong acid HCl còn FeS thì dễ tan trong HCl.
✓
Tính toán thế oxy hóa khử của một số cặp Oxh/Kh không có sẵn.
Câu 4: Đề K70-03
b. Chứng minh hệ thức: 3 E
0
(Fe
3+
/Fe) = E
0
(Fe
3+
/Fe
2+
) + 2E
0
(Fe
2+
/Fe)
VD5: (K6405)
a, Tính thế oxy hóa khử tiêu chuẩn biểu kiến của cặp Cu
2+
/Cu
+
khi cho dư ion SCN
-
để tạo tủa CuSCN. Biết E
0
(Cu
2+
/Cu
+
) = 0,153V và T(CuSCN) = 4,78.10
-5
.
9
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
4 2 3
✓
Xây dựng điều kiện để một phản ứng xảy ra hoàn toàn
VD6: Cho phản ứng: A + B C + D ; K
a, Chấp nhận sai số không quá 0,1%. Tìm giá trị của K để phản ứng xảy ra hoàn
toàn.
b, Chấp nhận sai số không quá 1%. Tìm giá trị của K để phản ứng xảy ra hoàn toàn
c, Nếu hệ số phản ứng trên thay đổi thành như sau: 2A + B C + D thì giá trị K
để phản rứng xảy ra hoàn toàn trong các điều kiện sai số trên có phụ thuộc vào
nồng độ không?
Câu 2: K64-05
Cho dung dịch hỗn hợp gồm Ce
4+
nồng độ 0,01M và Fe
2+
nồng độ 0,1M. Cho biết
phản ứng Oxy hóa khử này có xảy ra hoàn toàn không? Tính thế Oxy hóa khử của
dung dịch này. Biết E
0
(Ce
4+
/Ce
2+
) = 1,44V; E
0
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0,68V
Câu 2: (3,0 điểm) Đề LTK5008
Cho phản ứng Fe
2+
+ Cr
2
O
7
2-
+ H
+
Cr
3+
+ …..
1. Cân bằng phương trình, viết phương trình Nernst cho các bán phản ứng
2. Tính hằng số cân bằng K
min
của phản ứng trên. Chấp nhận sai số chuẩn độ là
0,1%. Giả thiết [H
+
] = 1M.
3. Phản ứng trên có dùng để chuẩn độ được không? Vì sao?
VD7: (K70-02) Cân bằng phương trình:
MnO
-
+ NO
-
+ H
+
Mn
2+
+ NO
-
+ …..
Phản ứng này có dùng để định lượng được không? vì sao? Chấp nhận sai số chuẩn
độ là 0,1% và [H
+
] = 1M (Giả sử tỷ lệ nồng độ ban đầu đúng bằng hệ số tỷ lượng)
2. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NỒNG ĐỒ (ĐLBTNĐ)
Nguyên lý: Trong một dung dịch tổng nồng độ các dạng tồn tại ban đầu của một
cấu tử bằng tổng nồng độ các dạng tồn tại của nó tại thời điểm cân bằng (lúc sau)
hay
∑
C
ban đầu
= ∑
C
sau
10
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
4
3. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH (ĐLBTĐT)
Nguyên lý: Trong một dung dịch tổng nồng độ điện tích dương bằng tổng nồng
độ điện tích âm tại mọi thời điểm hay
∑
C
¿¿
¿
=
∑
C
¿¿
¿
4. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN PROTON (ĐKP)
Nguyên lý: [H
+
] =
∑
¿¿¿
-
∑
¿¿¿
VD8: Viết phương trình của các ĐLBTNĐ cho các dung dịch sau:
a, Dung dịch A chứa acid acetic 0,1M; pk
a
= 4,76
b, Dung dịch B chứa hỗn hợp Na
2
CO
3
0,1M và NaHCO
3
0,05M; pk
a1
= 6,35; pk
a2
=
10,33
c, Dung dịch C thu được bằng cách trộn đồng thể tích NH
4
Cl C
1
(M); NH
3
C
2
(M) ;pk
a
(NH
+
) = 9,24
d, Dung dịch D thu được khi trộn đồng thể tích H
3
PO
4
0,2M với NaOH 0,3M;
pk
a1
=2,15; pk
a2
=7,21; pk
a3
=12,32
VD9: Viết phương trình của ĐLBTĐT cho dung dịch:
a, Dung dịch NH
3
C
1
M; pk
a
= 9,24
b, Dung dịch H
2
S C
2
M; pk
a1
= 7,02; pk
a2
= 12,92
c, Hỗn hợp acid HCOOH C
1
M và CH
3
COOH C
2
M cho pk
a
(HCOOH)= 3,15;
pk
a
(CH
3
COOH) = 4,76
d, Dung dịch NaHCO
3
C(M); pk
a1
= 6,35; pk
a2
= 10,33
5. Ứng dụng các định luật bảo toàn vào thiết lập công thức tính pH của
một số dung dịch
Câu 1: ĐHSP
a, Thiết lập phương trình tính pH của dung dịch axit yếu HA có hằng số axit KA và
nồng độ ban đầu C
A
.
b, Cần bao nhiêu gam NaHSO
4
để pha thành 100ml dung dịch có pH = 2,50. Cho
H
2
SO
4
có K
2
= 10
-2
11
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
c, Hằng số axit K
A
và nồng độ C
A
của axit yếu HA phải có giá trị như thế nào để có
thể tính nồng độ cân bằng của ion H
+
bằng công thức đơn giản: [H
+
] = (K
A
.C
A
)
1/2
d, Tính pH của dung dịch axit xianhyđric HCN 10
-3
M, pK
A
= 9,24
VD10: Cho dung dịch HA C
1
M; k
a
a, Biểu diễn trạng thái điện ly của các chất trong dung dịch
b, lập biểu thức của định luật BTNĐ, BTĐT, TDKL
c, Tính [A
-
] theo C
1
; k
a
; [H
3
O
+
] dựa vào các định luật trên
d, Lập công thức tính pH của dung dịch
VD11: Cho dung dịch H
2
A C
1
M; k
a1 và
k
a2
a, Biểu diễn trạng thái điện ly của các chất trong dung dịch
b, lập biểu thức của định luật BTNĐ, BTĐT, TDKL
c, Tính [HA
-
] và [A
2-
] theo C
1
; k
a
; [H
3
O
+
] dựa vào các định luật trên
d, Lập công thức tính pH của dung dịch
12

Tài liệu khác của Hóa Học 11

Preview text:

PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
NỒNG ĐỘ ĐƯƠNG LƯỢNG CN
* Định nghĩa: Nồng độ đương lượng (CN) là số đương lượng gam có trong một đơn vị thể tích.
Điểm mấu chốt để hiểu được định nghĩa này là hiểu được cụm từ gạch chân ở trên.
* Đương lượng gam (E) được định nghĩa chính thức là khối lượng tính bằng gam của một chất sẽ
phản ứng với 6,022 x 1023 electron ( nguồn Wekipedia) hay nói một cách khác đó là khối lượng
tính bằng gam tương ứng với một đơn vị hóa trị của nguyên tố.
Vd: Đương lượng của C là 3 vì trong hợp chất C mang hóa trị 4 mà MC = 12(g)
⇨ Khối lượng tương ứng với 1 đơn vị hóa trị là E = 12/4 = 3(g)
Tương tự như vậy đương lượng của O là 16/2 = 8(g)
Đương lượng của Mg là 24/2 = 12(g)
* Số đương lượng (eq) = khốilượng chất = m (đại lượng này cũng tương đồng với số mol) Đươnglượng gam E mMg
Vd: số đương lượng có trong 18g Mg kim loại là: eq =
= 18/12 = 1,5 (đương lượng) Mg EMg
* Nồng độ đương lượng: C = số đươnglượng∗ 1000 = khối lượng chất ( g)∗ 1000 = m N V (ml)
Đươnglượng gam ( g)∗ V (ml) E∗ V (N)
Vd: Tính nồng độ đương lượng của dung dịch nitrat bạc khi hoà tan 1,35 g AgNO3 thành 250 ml
dung dịch. Biết khối lượng mol AgNO3 = 108, đương lượng gam AgNO3 = 108 (số điện tích Ag+ = 1).
Nồng độ đương lượng của dung dịch AgNO3 là:
C (AgNO ) = 1,35∗ 1000 = 0,05 (N) N 3 108∗ 250
* Mối quan hệ của Nồng độ đương lượng với nồng độ mol
Xuất phát từ sự tương đồng trong định nghĩa và cách tính mà tồn tại một mối quan hệ mật thiết
giữa nồng độ mol (CM) với nồng độ đương lượng (CN)
E = Mn => CN = n.CM ( Trong đó hệ số n được xác định tùy vào từng loại phản ứng )
+ Đối với phản ứng acid-base: n là số ion H+/OH- mà một phân tử chất đang “quan tâm” trao đổi Xét phản ứng: H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (1) H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O (2) H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O (3) 1
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
Ở phản ứng (1) thì một phân tử H3PO4 nhường 1H+ => n(H3PO4) = 1 ⇨ CN(H3PO4) = CM(H3PO4)
Ở phản ứng (2) thì một phân tử H3PO4 nhường 2H+ => n(H3PO4) = 2 ⇨ CN(H3PO4) = 2.CM(H3PO4)
⇨ Tương tự phản ứng (3) CN(H3PO4) = 3.CM(H3PO4)
Mặt khác trong cả 3 phản ứng trên thì một phân tử NaOH chỉ nhận 1H+ => n(NaOH) = 1 ⇨ CN(NaOH) = CM(NaOH)
⇨ Nhận xét 1: trong mỗi một phản ứng giá trị của hệ số n của mỗi chất là khác nhau do đó
khi xác định hệ số này phải nắm rõ mình đang tính CN của chất nào.
⇨ Nhận xét 2: Mỗi chất có thể có nhiều hệ số n khác nhau tức có thể có nhiều giá trị E khác
nhau , giá trị này tùy thuộc vào “bối cảnh” phản ứng => Giá trị CN không mang tính hằng định như CM
⇨ Tiếp tục xét p.ư (1) ta thấy số mol phản ứng của H3PO4 = NaOH
⇨ CM(H3PO4).V(H3PO4) = CM(NaOH).V(NaOH) mặt khác CN(H3PO4) = CM(H3PO4)
⇨ CN(H3PO4).V(H3PO4) = CN(NaOH).V(NaOH) (*)
• Xét phản ứng (2) ta thấy số mol phản ứng của H3PO4 =1/2 số mol NaOH
⇨ 2.CM(H3PO4).V(H3PO4) = CM(NaOH).V(NaOH) mặt khác CN(H3PO4) = 2.CM(H3PO4)
⇨ CN(H3PO4).V(H3PO4) = CN(NaOH).V(NaOH) (**)
• Xét phản ứng (3) ta thấy số mol phản ứng của H3PO4 =1/3 số mol NaOH
⇨ 3.CM(H3PO4).V(H3PO4) = CM(NaOH).V(NaOH) mặt khác CN(H3PO4) = 3.CM(H3PO4)
⇨ CN(H3PO4).V(H3PO4) = CN(NaOH).V(NaOH) (***)
Từ (*),(**) và (***) ta thấy luôn tồn tại một đẳng thức
CN(H3PO4).V(H3PO4) = CN(NaOH).V(NaOH) hay số đương lượng (H3PO4) = số đương lượng
(NaOH) (không phụ thuộc vào hệ số cân bằng của các chất)
⇨ Ưu điểm của dùng nồng độ đương lượng so với nồng độ mol là không cần phải cân bằng phương trình
Tuy nhiên khi sử dụng loại nồng độ này cũng có những nhược điểm nhất định.
Xét ví dụ: Hãy pha chế 500ml dung dịch H3PO4 nồng độ 0,1N dùng trong phản ứng . H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O (2)
Theo trên ta dễ dàng xác định được CM(H3PO4) = ½ CN(H3PO4) = 0,05(M) 2
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
⇨ Dễ dàng tính được khối lượng H3PO4 và pha chế được. Tuy nhiên Nếu ở bài toán trên
người ta không cho biết “bối cảnh phản ứng” ( tức không cho biết H3PO4 tham gia vào
phản ứng nào trong số 3 trường hợp xảy ra ở trên ) thì sẽ không có cơ sở để xác định
được hệ số n => không tính được CM => không tính được m(H3PO4) => không pha chế được !
+ Phản ứng oxy hóa khử: n là số electron mà một phân tử chất đang “quan tâm” trao đổi Vd: KMnO4 + FeSO4 + H2SO4
Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
1 phân tử KMnO4 nhận 5e => n=5 => CN(KMnO4) = 5.CM(KMnO4)
1 phân tử FeSO4 nhường 1e => n=1 => CN(FeSO4) = CM(FeSO4)
Ta có: 5.CM(KMnO4). V(KMnO4) = CM(FeSO4). V(FeSO4) (Điều này đúng và có thể
kiểm tra bằng cách cân bằng phương trình)
⇨ CN(KMnO4). V(KMnO4) = CN(FeSO4). V(FeSO4) (****)
⇨ Một lần nữa ta lại chứng minh được: không cần cân bằng phương trình ta luôn có phương trình (****)
+ Phản ứng trao đổi: n là số hóa trị mà một phân tử chất đang “quan tâm” trao đổi. Xét vd: K2CrO4 + BaCl2 2KCl + BaCrO4 (4) p.tr ion tương ứng Cr 4 O 2- + Ba2+ BaCr 4 O
Nhận xét: 1 phân tử K2CrO4 chứa 1 ion CrO 2- 4 , mà 1ion CrO 2- 4 trao đổi với 1 ion Ba2+
hóa trị 2 => 1 phân tử K2CrO4 trao đổi 2 hóa trị => 1 phân tử K2CrO4 trao đổi 2 hóa trị =>
n=2 => CN(K2CrO4) = 2.CM(K2CrO4) Xét Vd: 2KCN + AgNO3 K[Ag(CN)2] + KNO3 Trình ion Ag+ + 2CN- Ag(CN)2-
Nhận xét 1 phân tử AgNO3 chứa 1 Ag+. 1 Ag+ trao đổi với 1K+ và 2CN- (để trung hòa
điện tích) hay 1ion Ag+ trao đổi 1 hóa trị => n=1 => CN(AgNO3) = CM(AgNO3)
1 phân tử KCN chứa 1 ion CN- mà 2 ion CN- chỉ trao đổi với 1ion Ag+
⇨ 1 phân tử KCN trao đổi với ½ ion Ag+ => n = ½ ⇨ CN(KCN) = ½ CM(KCN) 3
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
Định luật bảo toàn đương lượng: Tại điểm tương đương đương lượng của chất thuốc thử và
chất phân tích bằng nhau.
Câu 2: (2,0 điểm) ĐH Đại Nam Tính đương lượng gam E của các chất sau:
KH2PO4 trong phản ứng KH2PO4 + NaOH K3PO4 + Na3PO4 + H2O
Na2CO3 trong phản ứng: Na2CO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
KMnO4 trong phản ứng: HCl + KMnO4 KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
Fe(NO3)2 trong phản ứng HNO3 + Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 + NO + H2O
NaH2PO4 và Ca(OH)2 trong phản ứng: NaH2PO4 + Ca(OH)2 NaCaPO4 + H2O
H2SO4 và Al(OH)3 trong phản ứng: H2SO4 + Al(OH)3 Al2(SO4)3 + H2O
HNO3 trong phản ứng: FeS2 + HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
K2Cr2O7 và H2S trong phản ứng: K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 Cr2(SO4)3 + K2SO4 +S + H2O Câu 3: Đề D2K58.03
Lấy 5,00ml dung dịch H2O2 pha loãng bằng nước cho đủ 10,0ml (dung dịch A) 10,00ml dung
dịch A đem định lượng bằng phương pháp iod hết 12,50ml dung dịch Na2S2O3. Mặt khác khi
chuẩn độ 0,0735g K2Cr2O7 tinh khiết theo phương pháp iod hết 15,00ml dung dịch Na2S2O3 trên. Hãy
a, Giải thích và viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra trong các phép định lượng trên.
b, Tính nồng độ theo thể tích Oxy của dung dịch H2O2 ban đầu.
Câu 2: (4,0 điểm) Đề K67.06 Người ta định lượng KI trong một mẫu bằng phương pháp
Volhard. Cân chính xác 3,6589g mẫu hòa tan thành dung dịch, vừa đủ thành 50,00ml. Lấy
20,00 ml dung dịch mẫu thu được phản ứng với 50,00 ml dung dịch AgNO3. Lọc loại tủa gộp
toàn bộ dịch lọc và dịch rửa vào bình định mức 100 ml rồi thêm nước vừa đủ đến vạch. Hút 4
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
chính xác 50,00ml dịch lọc chuản độ lại bằng dung dịch chuẩn độ KSCN 0,1023N với chỉ thị Fe3+ hết 5,75ml
a, Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b, 20,00ml dung dịch AgNO3 kể trên phản ứng vừa đủ với 21,55ml dung dịch KSCN
0,1023N. Hãy tính nồng độ N của AgNO3
c, Tính hàm lượng KI trong mẫu.
Câu 2: Đề LT50 2016-2017 Tiến hành chuẩn độ dung dịch Fe2+ bằng dung dịch KMnO4
1. Viết phương trình phản ứng chuẩn độ và các bán phản ứng. Tính thế oxy hóa khử biểu
kiến của các cắp oxy hóa khử trong môi trường pH = 1,5.
2. Để chuẩn độ lại dung dịch KMnO4 sau khi pha chế, người ta dùng dung dịch chuẩn gốc
acid oxalic 0,1002N. Hãy viết phương trình phản ứng và các bán phản ứng xảy ra. Biết
khi chuẩn độ 10,00 ml dung dịch chuẩn gốc dùng hết 9,95 ml dung dịch KMnO4. Tính
nồng độ của dung dịch KMnO4 đã pha.
Dùng dung dịch KMnO4 trên chuẩn độ 10 ml dung dịch Fe2+ hết 13,55 ml KMnO4. Tính nồng
độ %Fe trong dung dịch đem chuẩn độ
Câu 3: (3,5 điểm) Đề LT K4907 Cân chính xác 2,2455g hỗn hợp FeO và Fe2O3 (hỗn hợp A)
đem hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl loãng thu được 50,0 ml dung dịch. Hút chính xác
10,0 ml thu được đem chuẩn độ bằng KMnO4 0,1022M cho tới khi màu hồng xuát hiện.
1. Hãy giải thích bản chất các quá trình hóa học diễn ra, viết các phương trình phản ứng.
2. Biết thể tích KMnO4 tiêu thu trên buret là 10,25ml, pH trong bình phản ứng khi dừng
chuẩn độ là 1,2; hãy tính tính thế tại điểm tương đương và tỷ lệ % thành phần hỗn hợp A ban đầu. 5
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI ĐIỆN LY CỦA CÁC CHẤT
- Chất điện ly mạnh dùng mũi tên một chiều
- Chất điện ly yếu dùng mũi tên thuận nghịch
VD: Biểu diễn trạng thái điện ly của các dung dịch sau: 1. Dung dịch CH3COOH 0,1M
• Nhận xét: Thành phần của hệ gồm : CH3COOH và H2O
Đều là chất điện lý yếu: CH3COOH CH3COO- + H+ ; ka H2O H++ OH- ; kW = 10-14
Lưu ý 1 : Khi biểu diễn trạng thái điện ly không được bỏ qua dung môi
2. Dung dịch HCOOH 0,1M và CH3COOH 0,1M CH3COOH CH3COO- + H+ HCOOH HCOO- + H+ H2O H+ + OH-
3. Dung dịch CH3COONa 0,1M và CH3COOH 0,1M CH3COONa ; CH3COOH; H2O CH3COONa Na+ + CH3COO- 0,1 0,1 0,1 CH3COOH CH3COO- + H+ ; ka H2O H+ + OH- ; kW CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- ; kb
• Lưu ý khi 2 cân bằng đều thể hiện sự chuyển hóa qua lại của 1 cặp acid/
base liê hợp thì hai cân bằng đó cùng bản chất và khi biểu diễn chỉ cần
chọn 1 trong 2 là đủ
4. Dung dịch thu được khi trộn đồng thể tích H3PO4 0,1M và Na2HPO4 0,15M
• Khi pha trộn sự pha loãng do thay đổi thể tích chung. => Tính lại nồng độ sau pha loãng 6
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
CH3PO4 = 0,05M ; CNa2HPO4 = 0,075M H3PO4 + Na2HPO4 2NaH2PO4 BĐ 0,05 0,075 PU 0,05 0,05 0,1 SPU _ 0,025 0,1M
NHX TPDD SPU gồm : Na2HPO4 0,025M; NaH2PO4 0,1M Na2HPO4 2Na+ + HP 4 O 2- NaH2PO4 Na+ + H2PO4- H2P 4 O - HPO42- + H+; ka2 HPO42- PO43- + H+ ; ka3 H2P 4 O - + H2O H3PO4 + OH-; kb3 H2O H+ + OH-; kW
Trong TH pha trộn có phản ứng hóa học giữa các chất thì phải tính theo
PTPU HH trước sau đó xác định thành phần dung dịch SPU => Rồi lúc đó
mới biểu diễn trạng thái điện ly
• VÌ SAO CẦN HỌC CÁCH BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI ĐIỆN LY CỦA CÁC CHẤT
TÍNH NỒNG ĐỘ CÂN BẰNG => MUỐN TÍNH ĐƯỢC TA LẬP CÁC
PHƯƠNG TRÌNH CÓ CHỨA ẨN LÀ CÁC NỒNG ĐỘ CÂN BẰNG => ĐỂ
LẬP ĐƯỢC CÁC P.TR TOÁN HỌC NÀY THÌ TA PHẢI BÁM SÁT VÀO
THÀNH PHẦN CỦA DUNG DICH TẠI THỜI ĐIỂM CÂN BẰNG CŨNG
NHƯ CÁC CÂN BẰNG HÓA HỌC XẢY RA TRONG DUNG DỊCH =>
VIỆC BIỂU DIỄN SỰ ĐIỆN LY SẼ QUYẾT ĐỊNH TPDD TẠI THỜI ĐIỂM CÂN BẰNG
CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN
1. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG (ĐLTDKL) 1.1.
Biểu thức định luật tác dụng khối lượng
[C] z .[ D]t Cho cân bằng: xA + yB zC + tD ; Kcb = ; Trong đó [A];[B];[C];
[ A ]x.[B ]y
[D] là nồng độ cân bằng của các cấu tử có trong dung dịch và x,y,z,t: là hệ số tỷ lượng
VD1: Viết biểu thức của định luật tác dụng khối lượng cho các cân bằng sau: a, Cu2+ + NH3(d.d) Cu(NH3)42+ ; K1 b, Cu + Fe3+ Cu2+ + Fe2+ ; K2 7
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG c, CuS + CH3COOH Cu2+ + CH3COO- ; K3 d, Cu + O2 + H+ Cu2+ + H2O ; K4 e, Hg2Cl2 (r) Hg2+ + Hg (l) + 2Cl- ; K5 f, CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ ; ka g, CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O ; K7 1.2. Tổ hợp cân bằng:
Là sự tổ hợp (nhóm ghép) các cân bằng cơ bản để thu được cân bằng đích. 1.2.1. Cộng cân bằng: Cho cân bằng A + B C + D (1) ; K1 và C + D E + F (2); K2
Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau: A + B C + D (3); K3
⇨ Nguyên tắc: Hằng số cân bằng của phản ứng tổng bằng tích các hằng số
cân bằng của phản ứng thành phần
1.2.2. Nghịch đảo cân bằng Cho cân bằng A + B C + D (1); K1
Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau: C + D A + B (2); K1’
⇨ Nguyên tắc: Hằng số cân bằng của phản ứng nghịch bằng nghịch đảo
hằng số cân bằng của phản ứng thuận. 1.2.3. Nhân cân bằng Cho cân bằng A + B C + D (1); K1
Tính hằng số cân bằng của phản ứng nA + nB nC + nD ; Kn
⇨ Nguyên tắc: Hằng số cân bằng của phản ứng sau khi nhân bằng lũy thừa
bậc n của hằng số cân bằng của phản ứng ban đầu
❖ Ứng dụng của tổ hợp cân bằng
✓ Tính hằng số cân bằng một số phản ứng
Câu 3: (3 điểm) Đề LTK4601
Viết phương trình và tính hằng số cân bằng khi cho I- dư phản ứng với Cu2+. Câu 4. ĐHSP
a, Tìm hằng số cân bằng Kb của phản ứng: PO4 3- + 3H2O H3PO4 + 3OH-, Kb
cho: H3PO4 có K1 = 10-2,12, K2 = 10-7,21, K3 = 10-12,36.
b, So sánh khả năng hoà tan của AgCl và AgI trong NH3 Cho: T = 10-10, T = 10-16, β = 107,24. AgCl AgI Ag(NH ) + 3 2
VD2: Tính hằng số cân bằng của các cân bằng sau: 8
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG 1. Ag(NH3)2+ + 2CH3COOH Ag+ + CH3COO- + N 4 H + ; K1 2. Hg + NO3- + H+ Hg2+ + NO(k) + 4H2O ; K2 3. MnO2 + Cl- + 4H+ Mn2+ + Cl2 + H2O ; K3 4. CH3COO- + H+ CH3COOH ; K4 5. CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O ; K5 6. C2O42- + H2O HC2 4 O - + OH- ; K6 7. HC2O4- + H2O H2C2O4 + OH- ; K7 8. S2- + N 4 H + HS- + N 3 H ; K8 9. S2- + CH3COOH CH3COO- + HS- ; K9 10.Fe(OH)3 + F- FeF3 + OH- ; K10 11.ZnS + CH3COOH Zn2+ + CH3COO- + H2S ; K11
✓ Tính toán thành phần cân bằng
VD3: Tính nồng độ cân bằng của ion Fe3+ trong dung dịch Fe3+ 0,010M và Sn2+ 0,010M ở pH=0
Biết trong dung dịch xảy ra cân bằng Sn2+ + Fe2+ Sn4+ + Fe2+ ; logK=21
Câu 2: (3,5 điểm) K65-02
Tính nồng độ cân bằng của NH3 trong 100ml dung dịch có chứa 0,01 mol AgCl để
hòa tan vừa hết lượng kết tủa này. Biết phức của Ag+ và NH3 có lgβ1 = 3,32; lgβ2 = 7,24; T(AgCl) = 1,82.10-10
Hỏi thể tích dung dịch NH3 25% (d= 0,91g/ml) đã thêm vào là bao nhiêu?
✓ Dự đoán chiều hướng phản ứng/ giải thích hiện tượng Câu 3: Đề D2(1995-1996)
Biết E0(Fe2+/Fe) = -0,44V và E0(Fe3+/Fe) = -0,036V. Hãy giải thích bằng tính toán để
chứng minh xem phản ứng sau xảy ra không: Fe3+ + I- => Fe2+ + I2.
VD3: Chứng minh rằng CuS khó tan trong acid HCl còn FeS thì dễ tan trong HCl.
✓ Tính toán thế oxy hóa khử của một số cặp Oxh/Kh không có sẵn. Câu 4: Đề K70-03
b. Chứng minh hệ thức: 3 E0(Fe3+/Fe) = E0(Fe3+/Fe2+) + 2E0(Fe2+/Fe) VD5: (K6405)
a, Tính thế oxy hóa khử tiêu chuẩn biểu kiến của cặp Cu2+/Cu+ khi cho dư ion SCN-
để tạo tủa CuSCN. Biết E0(Cu2+/Cu+) = 0,153V và T(CuSCN) = 4,78.10-5. 9
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
✓ Xây dựng điều kiện để một phản ứng xảy ra hoàn toàn VD6: Cho phản ứng: A + B C + D ; K
a, Chấp nhận sai số không quá 0,1%. Tìm giá trị của K để phản ứng xảy ra hoàn toàn.
b, Chấp nhận sai số không quá 1%. Tìm giá trị của K để phản ứng xảy ra hoàn toàn
c, Nếu hệ số phản ứng trên thay đổi thành như sau: 2A + B C + D thì giá trị K
để phản rứng xảy ra hoàn toàn trong các điều kiện sai số trên có phụ thuộc vào nồng độ không? Câu 2: K64-05
Cho dung dịch hỗn hợp gồm Ce4+ nồng độ 0,01M và Fe2+ nồng độ 0,1M. Cho biết
phản ứng Oxy hóa khử này có xảy ra hoàn toàn không? Tính thế Oxy hóa khử của
dung dịch này. Biết E0(Ce4+/Ce2+) = 1,44V; E0(Fe3+/Fe2+) = 0,68V
Câu 2: (3,0 điểm) Đề LTK5008
Cho phản ứng Fe2+ + Cr2O72- + H+ Cr3+ + ….
1. Cân bằng phương trình, viết phương trình Nernst cho các bán phản ứng
2. Tính hằng số cân bằng Kmin của phản ứng trên. Chấp nhận sai số chuẩn độ là 0,1%. Giả thiết [H+] = 1M.
3. Phản ứng trên có dùng để chuẩn độ được không? Vì sao?
VD7: (K70-02) Cân bằng phương trình: Mn 4 O - + NO2- + H+ Mn2+ + N 3 O - + ….
Phản ứng này có dùng để định lượng được không? vì sao? Chấp nhận sai số chuẩn
độ là 0,1% và [H+] = 1M (Giả sử tỷ lệ nồng độ ban đầu đúng bằng hệ số tỷ lượng)
2. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NỒNG ĐỒ (ĐLBTNĐ)
Nguyên lý: Trong một dung dịch tổng nồng độ các dạng tồn tại ban đầu của một
cấu tử bằng tổng nồng độ các dạng tồn tại của nó tại thời điểm cân bằng (lúc sau) hay
∑ Cbanđầu = ∑ Csau 10
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
3. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH (ĐLBTĐT)
Nguyên lý: Trong một dung dịch tổng nồng độ điện tích dương bằng tổng nồng
độ điện tích âm tại mọi thời điểm hay
∑C¿¿¿ = ∑C¿¿¿
4. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN PROTON (ĐKP)
Nguyên lý: [H+] = ∑ ¿¿¿ - ∑ ¿¿¿
VD8: Viết phương trình của các ĐLBTNĐ cho các dung dịch sau:
a, Dung dịch A chứa acid acetic 0,1M; pka= 4,76
b, Dung dịch B chứa hỗn hợp Na2CO3 0,1M và NaHCO3 0,05M; pka1= 6,35; pka2 = 10,33
c, Dung dịch C thu được bằng cách trộn đồng thể tích NH4Cl C1(M); NH3 C2(M) ;pka(N 4 H +) = 9,24
d, Dung dịch D thu được khi trộn đồng thể tích H3PO4 0,2M với NaOH 0,3M;
pka1=2,15; pka2=7,21; pka3=12,32
VD9: Viết phương trình của ĐLBTĐT cho dung dịch:
a, Dung dịch NH3 C1M; pka = 9,24
b, Dung dịch H2S C2M; pka1= 7,02; pka2= 12,92
c, Hỗn hợp acid HCOOH C1M và CH3COOH C2M cho pka(HCOOH)= 3,15; pka(CH3COOH) = 4,76
d, Dung dịch NaHCO3 C(M); pka1= 6,35; pka2 = 10,33
5. Ứng dụng các định luật bảo toàn vào thiết lập công thức tính pH của một số dung dịch Câu 1: ĐHSP
a, Thiết lập phương trình tính pH của dung dịch axit yếu HA có hằng số axit KA và nồng độ ban đầu CA.
b, Cần bao nhiêu gam NaHSO4 để pha thành 100ml dung dịch có pH = 2,50. Cho H2SO4 có K2 = 10-2 11
PHẦN KIẾN THỨC ĐẠI CƯƠNG
c, Hằng số axit KA và nồng độ CA của axit yếu HA phải có giá trị như thế nào để có
thể tính nồng độ cân bằng của ion H+ bằng công thức đơn giản: [H+] = (KA.CA)1/2
d, Tính pH của dung dịch axit xianhyđric HCN 10-3M, pKA = 9,24
VD10: Cho dung dịch HA C1M; ka
a, Biểu diễn trạng thái điện ly của các chất trong dung dịch
b, lập biểu thức của định luật BTNĐ, BTĐT, TDKL
c, Tính [A-] theo C1; ka; [H3O+] dựa vào các định luật trên
d, Lập công thức tính pH của dung dịch
VD11: Cho dung dịch H2A C1M; ka1 và ka2
a, Biểu diễn trạng thái điện ly của các chất trong dung dịch
b, lập biểu thức của định luật BTNĐ, BTĐT, TDKL
c, Tính [HA-] và [A2-] theo C1; ka; [H3O+] dựa vào các định luật trên
d, Lập công thức tính pH của dung dịch 12
Document Outline

  • BIỂU DIỄN TRẠNG THÁI ĐIỆN LY CỦA CÁC CHẤT
  • CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN
    • Câu 4. ĐHSP
    • ✓Tính toán thành phần cân bằng
    • ✓Dự đoán chiều hướng phản ứng/ giải thích hiện tượn
    • ✓Tính toán thế oxy hóa khử của một số cặp Oxh/Kh kh
    • ✓Xây dựng điều kiện để một phản ứng xảy ra hoàn toà
  • 2.ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NỒNG ĐỒ (ĐLBTNĐ)
  • 3.ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH (ĐLBTĐT)
  • 4.ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN PROTON (ĐKP)
    • 5.Ứng dụng các định luật bảo toàn vào thiết lập công

Tài liệu liên quan: