Bài giảng Hóa đại cương - Chương 5: Dung dịch

độ bị điện ly
n
0
, C
0
: số phân tử , nồng độ ban đầu
0   1
0
n
=
n

0
C
=
C

AB  A+ + B-
Ban đầu C
0
0 0
Điện ly C C C
Cân bằng C
0
–C C C
Phân loại:
 > 0,3 : điện ly mạnh
0,03 <  < 0,3 : điện ly TB
 <0,03 : điện ly yếu
21
2.Hằng số điện ly K
Quá trình điện ly của chất điện ly yếu A
m
B
n
A B mA + nB
n m
m n
 
Hằng số cân bằng của qt điện ly  K : hằng số điện 
ly
 
A B
K=
A B
m n
n m
m n
       
[ ] : nồng độ các chất 
ở điều kiện cân bằng
Khi , K  chất điện ly mạnh
Khi , K  chất điện ly yếu
Lưu ý: Đối với các axit HA (bazơ )yếu, hằng số điện 
ly được gọi là hằng số axit ( hằng số bazơ)
22
Quan hệ giữa  và K
AB  A+ + B-
Ban đầu C
0
0 0
Điệnly C
0
 C
0
 C
0

Cân bằng C
0 
(1- ) C
0
 C
0

Khi <<1 xem 1-  = 1 K = C0
2
)1()1(
.
][
]].[[
2
0
0
00









C
C
CC
AB
BA
K
Ví dụ: HNO
2
có K
a
= 4,6.10
-4
CH
3
COOH có K
a
= 1,76.10
-5
HCOOH có K
a
=1,77.10
-4
NH
4
OH có K
b
=1,76.10
-5
23
3.Hệ số đẳng trương Vant’Hoff i:
Đối với dd điện ly tổng số tiểu phân trong dung dịch sẽ tăng lên 
không tuân theo định luật Raoult, Vant’Hoff của dd không điện ly
 Để sử dụng các định luật này phải thêm hệ số i : 
gọi là hệ số đẳng trương (hệ số Vant’Hoff)
Dung dịch không điện ly Dung dịch điện ly
P = P
0
N
2
P’ = i.P
0
N
2
t = k.C
m
t’ = i.k.C
m
 = CRT ’ = i.CRT
i =1 : dung dịch không điện ly. 
i > 1 : dung dịch điện ly
24
m : số ion trong phân tử chất điện ly
HCl  m = 2 
H
2
SO
4
 m=3
1 < i  m
i: hệ số Vant’Hoff : được xác định bằng 
phương pháp nghiệm sôi, nghiệm đông (đo 
t’  i)
i-1
m-1
 
Quan hệ giữa  và i
25
1. Dung dịch chứa 0,85 g ZnCl
2
trong 125g H
2
O đông đặc ở –
0,23
o
C. Xác định độ điện li biểu kiến của ZnCl
2
.
Bài tập
2. Tính áp suất thẩm thấu ở 17
o
C của 1 lít dung dịch chứa
7,1 g Na
2
SO
4
. Cho biết độ điện li biểu kiến  của muối
Na
2
SO
4
trong dung dịch trên bằng 69%
3. Nhiệt độ sôi của dung dịch BaCl
2
có nồng độ 3,2% là
100,208
o
C. Tính độ điện li biểu kiến  của muối BaCl
2
trong dung dịch.
4. Áp suất hơi của dung dịch chứa 16,98 g NaNO
3
trong 200
g nước là 17,02 mmHg ở 20
o
C. Tính độ điện li biểu kiến
của muối NaNO
3
, biết áp suất hơi bão hoà của nước ở
nhiệt độ này là 17,54 mmHg.
26
4. Sự điện ly của nước – chỉ số hidrô
Sự điện ly của nước
2
H O H OH
  
 2
16 0
H O
2
H OH
K = 1,8.10 (22 C)
H O
 

      

 K
H2O
. [H
2
O] = [H
+
].[OH
-
] = 10
-14
Tích số ion của nước K
n
= [H
+
][OH
-
] = 10
-14
Chỉ số pH
pH = -lg[H
+
]
pOH = -lg[OH
-
]
pH + pOH = 14
pH =7 : mt trung tính
pH >7 : mt bazơ
pH<7 : mt axit
27
Cách tính pH 
Axit mạnh :  =1 [H+] từ C
axit 
 pH
Axit yếu :  <1
HA  H+ + A-
Ban đầu C
a
0 0
Điện ly C
a
 C
a
 C
a

Cân bằng C
a 
(1- ) C
a
 C
a

K
a
= 2.C
a 
; [H
+
] = C
a
; pH = -lg[H
+
]
1
( lg lg )
2
1
( lg )
2
a a
a a
pH K C
pH pK C
   
 
28
Ba zơ mạnh:  =1  [OH-]  pOH pH =14-pOH
Ba zơ yếu: 
K
b
= 2.C
b
; [OH
-
] = C
b
; pOH = -lg[OH
-
]; pH = 14 -pOH
MOH  M+ + OH-
Ban đầu C
b
0 0
Điệnly C
b
 C
b
 C
b

Cân bằng C
b 
(1- ) C
b
 C
b

1 1
( lg lg ) ( lg )
2 2
1
14 ( lg )
2
b b b b
b b
pOH K C pK C
pH pK C
     
  
29
1.Tính pH của những dung dịch sau :
a. 0,01 mol HCl trong 50 ml dung dịch.
b. 6 g CH
3
COOH trong 1 lít dung dịch, biết K
a
= 1,8.10
5
.
c. 8 NaOH trong 500 ml dung dịch.
d. 0,02 mol NH
3
trong 0,1 lít dung dịch, biết K
b
= 1,79. 10
5
.
Bài tập 
2. Tính độ điện li  , nồng độ ion H+ và pH của dung dịch HCOOH 0,3
M , biết hằng số điện li của axit là 2,1.10
4
.
Giả sử thể tích của dung dịch không thay đổi (thể tích dung môi = thể
tích dung dịch), tính nhiệt độ sôi của dd HCOOH 0,3M biết khối lượng
riêng của nước là 1g/ml
3.Độ điện li của axit axetic trong dung dịch CH
3
COOH 0,1 M bằng
1,32%. Ở nồng độ nào của dung dịch độ điện li của nó bằng 90% ?
4.Tính pH của dung dịch thu được khi trộn 25 ml dung dịch HCl 0,4
M với 10 ml dung dịch NaOH 0,5 M và 15 ml H
2
O.
5.Tính nhiệt độ sôi, nhiệt độ đông đặc, áp suất thẩm thấu của 
các dd ở câu 1. Xem V
dd
= V
dm
và nước có d =1g/ml
30
Sự thủy phân của muối
Là phản ứng giữa muối và H
2
O  làm thay đổi pH
Các muối bị thủy phân :
Muối của axit yếu – ba zơ mạnh: CH
3
COONa
CH
3
COO
-
+ H
2
O  CH
3
COOH + OH
-
Muối của bazơ yếu – axit mạnh: NH
4
Cl
NH
4
+
+ H
2
O  NH
4
OH + H
+
1 1 1
14 ( lg ) 7 lg
2 2 2
b a
pH pK C pK C     muối muối
1 1
( lg ) 7 ( lg )
2 2
a b
pH pK C pK C    muối muối
31
Muối của bazơ yếu – axit yếu NH
4
CN
NH
4
+
+ H
2
O  NH
4
OH + H
+
CN
-
+ H
2
O  HCN + OH-
1
7 ( )
2
a b
pH pK pK  
32
Dung dịch đệm
Là dung dịch có pH xác định hầu như không thay đổi khi 
pha loãng, thêm 1 ít axit hay ba zơ
Đệm axit (pH<7) : gồm axit yếu và muối của nó
C
pH = pK lg
C
a
a
 muối
VD: CH
3
COOH/CH
3
COONa
Đệm bazơ (pH>7) : gồm bazơ yếu và muối của 
nó
C
pH = 14 - (pK lg )
C
b
b
 muối
pK = -lgK
VD: NH
4
OH/NH
4
Cl
33
Các nội dung tự đọc SGK:
a. Dung dịch chất điện ly mạnh:
Thực tế dung dịch chất điện ly mạnh cũng không 
phân ly hoàn toàn
 Dùng hoạt độ a thay cho C (mol/L) 
a = C.f (f: hệ số hoạt độ f<1)
Khi nồng độ dd rất loãng  a = C
b.Chất chỉ thị màu: (đọc SGK)
c. Lý thuyết axit – ba zơ 
d.Phản ứng trung hòa: phản ứng giữa axit – ba zơ
34
Chuẩn độ axit – bazơ:
Là xác định nồng độ của axit (ba zơ) chưa biết nồng 
độ bằng cách cho tác dụng với ba zơ (axit) đã biết 
nồng độ
C
1
V
1
= V
2
C
2
C
1
, C
2
: là nồng độ 
đương lượng (N)
Chuẩn độ axit bazo
Axit V
1 
xác định, 
C
1
chưa biết
Bazơ C
2
biết
Tìm V
2
Buret
Erlen
35
IV.DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY KHÓ TAN
Một số muối, axit, ba zơ tan ít trong nước  chất 
điện ly ít tan
A B mA + nB
n m
m n dd dd
 r
Trong dd chất điện ly ít tan cũng tồn tại cân bằng:
 Chất điện ly ít tan được đặc trưng bằng đại 
lượng Tích số tan (T)
Là hằng số ở của mỗi chất ở nhiệt độ xác định
Là tích số nồng độ ion với số mũ (hệ số) tương 
ứng trong dung dịch bão hòa
T = [A
n+
]
m
.[B
m-
]
n
36
Ví dụ: biểu thức T ở 250C
AgCl(r)  Ag+
dd
+ Cl
-
dd 
T = [Ag
+
][Cl
-
] T =1,6.10
-10
Fe(OH)
2
 Fe2+ +2OH- T= [Fe2+].[OH-]2 T=1,6.10-14
BaSO
4
↔ Ba2++SO4
2- T =[Ba2+].[SO4
2-] T =1,1.10-10
Ag2CO3↔2Ag
+ + CO3
2- T =[Ag+]2. [CO3
2-] T=6,2.10-12
Quan hệ giữa độ tan S và T
A B mA + nB
n m
m n dd dd
 r
S (mol/l) m S n S
 T = [An+]m[Bm-]n = (mS)m. (nS)n = mm.nn. Sm+n
Ví dụ: Ag2CO3↔2Ag
+ + CO3
2- T =[Ag+]2. [CO3
2-] =4S2.S
S 2S S
37
Bài tập
1.Viết biểu thức tính tích số tan và quan hệ giữa S (mol/l) và T của 
các chất sau: CaC
2
O
4
; CaSO
4
; Ni(OH)
2
; Ag
3
PO
4
2. Ở nhiệt độ thường tích số tan của BaSO
4
là 1,1.10
10
. Tính độ
tan của BaSO
4
theo mol/ lit và gam/ lit.
3.. Biết tích số tan của CaC
2
O
4
là 2ø.10
9
. Tính độ tan của CaC
2
O
4
trong nước. Độ tan của CaC
2
O
4
trong dung dịch (NH
4
)
2
C
2
O
4
0,1M
là bao nhiêu? Xem muối (NH
4
)
2
C
2
O
4
điện li hoàn toàn
4. Tính độ tan của PbCl
2
theo mol/ lit và gam/ lit ở 25
o
C, biết rằng
tích số tan của PbCl
2
ở nhiệt độ này bằng 1,6.10
5
(Pb = 207 , Cl =
35,5).
5. Tích số tan của Ag
2
C
2
O
4
bằng 2.10
12
. Tính độ tan của Ag
2
C
2
O
4
trong nước. Độ tan của Ag
2
C
2
O
4
sẽ thay đổi thế nào trong dung
dịch AgNO
3
0,1 M , biết AgNO
3
điện li hoàn toàn.
38
Điều kiện kết tủa và hòa tan kết tủa
Để xét điều kiện  hoặc hòa tan tủa A
m
B
n
trong dd:
Tích nồng độ ion T
x
> T : có kết tủa (dd quá bão hòa)
Tích nồng độ ion T
x
= T : dd bão hòa)
Tích nồng độ ion < T : không có kết tủa (kết tủa bị hòa 
tan)
-Tính nồng độ các ion A
n+
và B
m-
trong dung dịch xét
-Tính tích nồng độ ion (theo biểu thức tích số tan)
T
x
= [A
n+
]
m
x
.[B
m-
]
n
x
-So sánh T
x
vơi T:
39
1. Biết tích số tan của CaSO
4
bằng 1,3.10
4
, hỏi khi trộn 1 lít dung
dịch CaCl
2
0,02M với 1 lít dung dịch Na
2
SO
4
0,02M có kết tủa
CaSO
4
tạo thành hay không?
Bài tập
2. Tính xem ở pH bằng bao nhiêu thì kết tủa Fe(OH)
3
sẽ bắt đầu xuất
hiện khi thêm dung dịch NaOH vào dung dịch FeCl
3
0,1M biết tích số
tan của Fe(OH)
3
bằng 3,8.10
38
. Cho FeCl
3
điện li hoàn toàn.
3.Ở pH bằng bao nhiêu thì kết tủa Zn(OH)
2
sẽ xuất hiện khi thêm ion
OH
–
vào dung dịch muối Zn
2+
nồng độ 0,1 M. Biết tích số tan của
Zn(OH)
2
bằng 7,1.10
–18
.
4. Xác định pH của dung dịch Ni(OH)
2
bão hoà, biết tích số tan của
Ni(OH)
2
ở 22
o
C bằng 1,3.10
–16
.
5.Có kết tủa Mg(OH)
2
(T=1,2.10
-11
) tạo thành hay không khi: Trộn
100 ml dung dịch Mg(NO
3
)
2
1,5.10
–3
M với 50 ml dung dịch NaOH
3.10
–5
M.
6.Cho tích số tan của Ag
3
PO
4
bằng 1,8.10
–18
. Hỏi khi trộn lẫn 1 thể
tích dung dịch Na
3
PO
4
0,005 M với 4 thể tích dung dịch AgNO
3
0,005
M có kết tủa Ag
3
PO
4
tạo thành hay không?