LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG I: SỰ ĐIỆN LI


A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT CHƯƠNG I:

I. SỰ ĐIỆN LI:
1. Sự điện li: là quá trình phân li các chất trong nước ra ion.
2. Chất điện li: là những chất tan trong nước phân li ra được ion. (AXIT, BAZƠ, MUỐI).
Dung dịch trong nước của các chất điện li sẽ dẫn điện được.
3. Phương trình điện li:

AXIT
CATION H+ + ANION GỐC AXIT
BAZƠ
CATION KIM LOẠI + ANION OH-
MUỐI
CATION KIM LOẠI + ANION GỐC AXIT.

Ví dụ: HCl
H+ + Cl- ; NaOH
Na+ + OH- ; K2SO4
2K+ + SO42-
Ghi chú: Phương trình điện li của chất điện li yếu được biểu diễn bằng
(Xem phần II)
4. Các hệ quả:
-Trong một dung dịch, tổng ion dương = tổng ion âm.
Vd1: Một dung dịch có chứa: a mol Na+, b mol Al3+, c mol Cl- và d mol SO42-. Tìm biểu thức quan hệ giữa a, b, c, d?
ĐS: a + 3b = c + 2d.

-Dung dịch có tổng nồng độ các ion càng lớn thì càng dẫn điện tốt.
Vd2: Trong các dung dịch sau có cùng nồng độ sau, dung dịch nào dẫn điện tốt nhất ?
A. NaCl. B. CaCl2. C. K3PO4. D. Fe2(SO4)3.

Đáp án: D

-Tổng số gam các ion sẽ bằng tổng số gam các chất tan có trong dung dịch đó.
Vd3: Một dung dịch có chứa: a mol Na+, b mol Al3+, c mol Cl- và d mol SO42-. Tìm khối lượng chất tan trong dung dịch này theo a,b, c, d ?

ĐS: 23a + 27b + 35,5c + 96d.

II. PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LI:
1. Độ điện li: (
)

ĐK: 0 <

1.
n: số phân tử hoà tan; n0: số phân tử ban đầu.
2. Chất điện li mạnh và chất điện li yếu:
a. Chất điện li mạnh: Là những chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li ra ion (
, phương trình biểu diễn
).

Axit mạnh: HCl, HNO3, HClO4, H2SO4, HBr, HI, …
Bazơ mạnh: KOH, NaOH, Ba(OH)2, …
Muối: Hầu hết các muối (trừ HgCl2, Hg(CN)2 ).

VD: HCl
H+ + Cl-. NaOH
Na+ + OH-. K2SO4
2K+ + SO42-.
b. Chất điện li yếu: Là những chất khi tan trong nước, chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion
(0 <
< 1, phương trình biểu diễn
).

Axit yếu: CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3, H2CO3, …
Bazơ yếu: Mg(OH)2, Al(OH)3, NH3, …

VD: CH3COOH
CH3COO- + H+; H2S
H+ + HS-;
HS-
H+ + S2- ; Mg(OH)2
Mg(OH)+ + OH- ; Mg(OH)+
Mg2+ + OH-
Cân bằng điện li:

VD: HF
H+ + F-

H2S
H+ + HS-

HS-
H+ + S2-


* Ảnh hưởng của sự pha trộn đến độ điện li
: Khi pha loãng

tăng.
III. AXIT, BAZƠ VÀ MUỐI:
1. Axit và bazơ theo thuyết A-RÊ-NI-UT:
Axit:
; Bazơ

*Axit nhiều nấc:

VD: H3PO4
H+ + H2PO4-

H2PO4-
H+ + HPO42-

HPO42-
H+ + PO43-


* Bazơ nhiều nấc:
VD: Mg(OH)2
Mg(OH)+ + OH- ; Mg(OH)+
Mg2+ + OH-
*Hiđroxit lưỡng tính:

A(OH)n : Zn(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Cu(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3.
Phân li theo kiểu bazơ:
VD: Zn(OH)2
Zn2+ + 2OH- ; Al(OH)3
Al3+ + 3OH-
Phân li theo kiểu axit:
VD: Zn(OH)2
ZnO22- + 2H+ ; Al(OH)3
AlO2- + H3O+

2. Axit, bazơ theo BRON-STÊT:

a. ĐN: Axit
Bazơ + H+ hoặc Axit + H2O
Bazơ + H3O+.
Bazơ + H2O
Axit + OH-.

Axit là chất (hoặc ion) nhường proton H+. Bazơ là chất (hoặc ion) nhận proton.
VD: HF + H2O
F- + H3O+
HF là axit, còn F- là bazơ.
NH3 + H2O
NH4+ + OH-
NH3 là bazơ, NH4+ là axit.
HSO3- + H2O
SO32- + H3O+
HSO3- là axit, SO32- là bazơ.
HSO3- + H2O
H2SO3 + OH-
HSO3- là bazơ, còn H2CO3 là axit.
Vậy: HSO3- là chất lưỡng tính.
Chú ý:
Anion gốc axit còn H của axit yếu (H2CO3, H2SO3, H2S, H3PO4, …) đều là chất lưỡng tính, còn anion không còn H của axit yếu đều là bazơ.
b. Hằng số phân li axit (Ka) và bazơ (Kb):
VD: CH3COOH
CH3COO- + H+ Ka =

CH3COOH + H2O
CH3COO- + H+ Ka =

VD: NH3 + H2O
NH4+ + OH- Kb =

VD: CO32- + H2O
HCO3- + OH-

c. Quan hệ giữa Ka và Kb:
TQ: Axit
Bazơ + H+

Hằng số phân li axit Ka, hằng số phân li bazơ Kb thì

VD: HF
F- + H+ Ka
H2O
H+ + OH-
(1)
F- + H+
HF
(2)
(1) + (2)
F- + H2O
HF + OH-


d. Sự điện li của muối trong nước:
VD: Na2SO4
2Na+ + SO42-




Muối kép: NaCl.KCl
Na+ + K+ + 2Cl-.

Phức chất: [Ag(NH3)2]Cl


e. Muối axit, muối trung hoà:

+Muối axit: Là muối mà gốc axit còn H có khả năng cho proton.
+Muối trung hoà: Là muối mà gốc axit không còn H có khả năng cho proton.

Ghi chú:
Nếu gốc axit còn H, nhưng H này không có khả năng cho proton thì cũng là muối trung hoà

VD: Na2HPO3, NaH2PO2 dù là gốc axit còn H nhưng vẫn là muối trung hoà, vì H này không có khả năng cho proton.
H3PO3 axit photphorơ (điaxit), H3PO2 axit hipophotphorơ (monoaxit).







Axit hipophotphorơ Axit photphorơ

IV. pH CỦA DUNG DỊCH:

CÔNG THỨC
MÔI TRƯỜNG

pH = - lg[H+]
pOH = - lg[OH-]
[H+].[OH-] = 10-14
pH + pOH = 14
pH = a
[H+] = 10-a
pOH = b
[OH-] = 10-b
pH < 7
Môi trường axít
pH > 7
Môi trường bazơ
pH = 7
Môi trường trung tính
[H+] càng lớn
Giá trị pH càng bé
[OH-] càng lớn
Giá trị pH càng lớn


V. PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION:
1. Phản ứng trao đổi ion:
a. Dạng thường gặp:
MUỐI + AXIT
MUỐI MỚI + AXIT MỚI
ĐK: -Axit mới là axit yếu hơn axit phản ứng hoặc muối mới không tan.
MUỐI + BAZƠ
MUỐI MỚI + BAZƠ MỚI
ĐK: Muối phản ứng và bazơ phản ứng phải tan, đồng thời sản phẩm phải có ít nhất một chất không tan.
MUỐI + MUỐI
MUỐI MỚI + MUỐI MỚI
ĐK: Hai muối phản ứng phải tan, đồng thời sản phẩm tạo thành phải có ít nhất một chất kết tủa.
b. Cách viết phản ứng hoá học dạng ion:
-Phân li thành ion dương và ion âm đối với các chất vừa là chất điện li mạnh, vừa là chất dễ tan.
-Các chất còn lại giử nguyên ở dạng phân tử.
VD1: 2NaOH + MgCl2
2NaCl + Mg(OH)2
(phản ứng hoá học dạng phân tử)
2Na+ + 2OH- + Mg2+ + 2Cl-
2Na+ + 2Cl- + Mg(OH)2
(dạng ion)
2OH- + Mg2+
Mg(OH)2
(dạng ion rút gọn)

VD2: CaCO3 + 2HCl
CaCl2 + CO2 + H2O (dạng phân tử)
CaCO3 + 2H+ + 2Cl-
Ca2+ + 2Cl- + CO2
+ H2O (dạng ion)
CaCO3 + 2H+
Ca2+ + CO2
+ H2O (dạng ion rút rọn)

VD3: BaCl2 + Na2SO4
2NaCl + BaSO4
(dạng phân tử)
Ba2+ + 2Cl- + 2Na+ + SO42-
2Na+ + 2Cl- + BaSO4
(dạng ion)
Ba2+ + SO42-
BaSO4
(dạng ion rút gọn)

2. Phản ứng thuỷ phân muối:

Dạng muối
Phản ứng thuỷ phân
pH của dung dịch

Muối tạo bởi axit mạnh với bazơ mạnh
Không thuỷ phân
pH = 7

Muối tạo bởi axit mạnh với bazơ yếu
Có thuỷ phân (Cation kim loại bị thuỷ phân, tạo mt axit)
pH < 7

Muối tạo bởi axit yếu với bazơ mạnh
Có thuỷ phân ( Anion gốc axit bị thuỷ phân, tạo mt bazơ)
pH > 7

Muối tạo bởi axit yếu với bazơ yếu
Có thuỷ phân (Cả cation kim loại và anion gốc axit đều bị thuỷ phân)
Tuỳ vào Ka, Kb quá trình thuỷ phân nào chiếm ưu thế, sẽ cho môi trường axit hoặc bazơ.


VD1 (cơ bản): FeCl2
Fe2+ + 2Cl- ; Fe2+ + HOH
Fe(OH)+ + H+
dd FeCl2 có pH < 7.
VD2 (cơ bản): CH3COONa
CH3COO- + Na+ ; CH3COO- + HOH
CH3COOH + OH-
Suy ra dd CH3COONa có pH > 7.
Nâng cao VD3: (NH4)2CO3
2NH4+ + CO32-
NH4+ + HOH
NH3 + H3O+ Ka
CO32- + HOH
HCO3- + OH- Kb
So sánh giá trị Ka, Kb
Môi trường của dd (NH4)2CO3.
Nâng cao VD4: dd 1 ( dd NaHCO3); dd 2 ( dd NaH2PO4 ); dd 3 ( dd Na2HPO4 ). Hãy xét môi trường của 3 dung dịch này ?
Biết: H2CO3 có Ka1 = 4,5.10-7; Ka2 = 4,8.10-11 và H3PO4 có H3PO4 có K1 = 8.10-3, K2 = 6.10-8 , K3= 4.10-13.
HD:
NaHCO3
Na+ +


(1) K= Ka 2 = 4,8.10-11

(2) K = Kw.
= 10-14.
= 2,2.10-8
Do: K ở (2) >> K ở (1) nên cân bằng (2) là chủ yếu
dd NaHCO3 có môi trường bazơ (pH > 7)
NaH2PO4
Na+ +


(1) K= K2= 6.10-8

(2) K = Kw.
= 10-14.
= 1,25.10-12
Do: K ở (1) >> K ở (2) nên dung dịch NaH2PO4 có môi trường axit (pH < 7).
Na2HPO4
2Na+ +


+ HOH

+ H3O+ (1) K = K3 = 4.10-13

+ HOH

+ OH- (2) K = Kw.
= 10-14.
= 1,66.10-7
Do: K ở (2) >> K ở (1) nên dung dịch Na2HPO4 có môi trường bazơ (pH > 7)




BÀI TẬP CHƯƠNG I: SỰ ĐIỆN LI
…(…

A. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
Câu 1: Công thức hóa học của chất mà khi điện li tạo ra ion Fe3+ và NO3- là
A. Fe(NO3)2. B. Fe(NO3)3. C. Fe(NO2)2. D. Fe(NO2)3.
Câu 2: Trong một dung dịch có chứa 0,01 mol Ca2+, 0,01 mol Mg2+, 0,03 mol Cl- và x mol NO3-Vậy giá trị của x là
A. 0,05 mol. B. 0,04 mol. C. 0,03 mol. D. 0,01 mol.
Câu 3: Khối lượng chất rắn khan có trong dung dịch chứa 0,01 mol Na+, 0,02 mol Mg2+, 0,03 mol Cl- và a mol SO42- là
A. 2,735 gam. B. 3,695 gam. C. 2,375 gam. D. 3,965 gam.
Câu 4: Trường hợp nào sau đây không dẫn điện được:
A. KCl rắn, khan. B. Nước sông, hồ, ao.
C. Nước biển. D. dd KCl trong nước.
Câu 5: Có 4 dung dịch có cùng nồng độ mol: NaCl (1), C2H5OH (2), CH3COOH (3), K2SO4 (4). Dãy nào sau đây được sắp xếp theo thứ tự tăng dần về độ dẫn điện của dung dịch ?
A. (1), (2), (3), (4). B. (3), (2), (1), (4).
C. (2), (3), (1), (4). D. (2), (1), (3), (4).
Câu 6: Có một dung dịch chất điện li yếu. Khi thay đổi nhiệt độ của dung dịch (nồng độ không đổi) thì
Độ điện li và hằng số điện li đều thay đổi.
Độ điện li và hằng số điện li đều không đổi.
Độ điện li thay đổi và hằng số điện li không đổi.
Độ điện li không đổi và hằng số điện li thay đổi.
Câu 7: Có một dung dịch chất điện li yếu. Khi thay đổi nồng độ của dung dịch (nhiệt độ không đổi) thì
Độ điện li và hằng số điện li đều thay đổi.
Độ điện li và hằng số điện li đều không đổi.
Độ điện li thay đổi và hằng số điện li không đổi.
Độ điện li không đổi và hằng số điện li thay đổi.
Câu 8: Nhỏ vài giọt dung dịch HCl vào dung dịch CH3COOH 1M thì độ điện li ( của CH3COOH sẽ biến đổi như thế nào ?
A. tăng. B. giảm.
C. không đổi. D. lúc đầu tăng rồi sau đó giảm.
Câu 9: Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch CH3COOH 1M thì độ điện li ( của CH3COOH sẽ biến đổi như thế nào ?
A. tăng. B. giảm.
C. không đổi. D. lúc đầu tăng rồi sau đó giảm.
Câu 10: Chọn phát biểu đúng ?
Chất điện li mạnh có độ điện li ( = 1.
Chất điện li yếu có độ điện li ( = 0.
Chất điện li yếu có độ điện li 0 < ( < 1.
A và C đều đúng.
Câu 11: Trộn 50 ml dung dịch NaCl 0,1M với 150 ml dung dịch CaCl2 0,2M. Vậy nồng độ của ion Cl- trong dung dịch sau khi trộn là
A. 0,35M. B. 0,175M. C. 0,3M. D. 0,25M.
Câu 12: Trong một cốc nước chứa a mol Ca2+, b mol Mg2+, c mol Cl–, và d mol HCO3–. Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d
A. a + b = c + d B. 2a + 2b = c + d C. 40a + 24b = 35,5c + 61d D. 2a + 2b = -c - d
Câu 13: Dung dịch