BT sự điện li

Kiến thức chỉ có được qua tư duy của con người ! Luyện Thi & Bồi Dưỡng Kiến Thức Môn Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12 TRUNG TÂM GIA SƯ VIỆT HỌC VỮNG KIẾN THỨC – CHUẨN KĨ NĂNG BỘ MÔN HÓA HỌC Giáo viên: Nhật Trường CHUYÊN ĐỀ 1 NỀN MÓNG VỮNG VÀNG – CHINH PHỤC HÓA HỌC CHƯƠNG 1 – NỀN MÓNG VỮNG VÀNG A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT I. HỢP CHẤT VÔ CƠ VÀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT VÔ CƠ  Hợp chất vô cơ  Hợp chất vô cơ là hợp chất thường gặp nhất trong chương trình hóa học cơ sở và phổ thông tính đến thời điểm hiện nay, tức là thời điểm các em chuẩn bị bước sang chương trình Hóa h ọc 11.  Phân loại chất vô cơ: Chất vô cơ được chia thành các loại chính như sau  Đơn chất kim loại: Sắt (Fe), Đồng (Cu), Kẽm (Zn), Thiếc (Sn), Magie (Mg), Natri (Na),...  Đơn chất phi kim: Một số phi kim ở dạng đơn chất gồm 2 nguyên tử liên kết với nhau như: Oxi (O2), hidro (H2), Nitơ (N2), Flo (F2). Một số phi kim ở dạng đơn chất chỉ gồm 1 nguyên tử như: Lưu huỳnh (S), Photpho (P), cacbon (C),...  Oxit axit: Là hợp chất vô cơ có sự liên kết giữa nguyên tử Oxi và nguyên tử phi kim Ví dụ: SO2, N2O, P2O5,...  Oxit bazo: Là hợp chất vô cơ có sự liên kết giữa nguyên tử Oxi và nguyên tử kim loại. Ví dụ: Fe3O4, CuO, Al2O3, ZnO, MgO,.. Công thức tổng quát chung củ a các oxit bazo và oxit axit là R2On hoặc RxOy Tổng quát công thức chung của oxit theo phương pháp ”Thời trang 2 mảnh – con nhà tu hú”  Axit: Là hợp chất vô cơ có sự liên kết giữa Hidro và các gốc axit có dạng HxA 223Các gốc axit thường gặp: SO 4 (sunfat), PO4 (photphat), CO3 ( cacbonat ) , CH 3COO - ( axetat ) , NO3- (nitrat), ... Phân loại axit: - Axit mạnh: HCl, H2SO4, HNO3 - Axit yếu: H2CO3, CH3COOH, H3PO4,..  Bazơ: Là hợp chất vô cơ có sự liên kết giữa Kim loại và nhóm hidroxit (-OH) có d ạng R(OH)n Phân loại bazơ: - Bazơ mạnh, tan trong nước tạo thành dung dịch kiềm: NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2. “Our goal is simple: help you to reach yours” "Life is a race, if you don't run fast, you will get trampled" ☺1☺ © 2019 Học để biết, học để làm, học để chung sống, học đ ể làm người và đ ể tự kh ẳng đ ịnh mình ! - Bazơ yếu, không tan hoặc ít tan trong nước: Mg(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Zn(OH)2,...  Phân loại chất rắn  Chất kết tủa: Là loại chất tách ra khỏi dung dịch khi xảy ra phản ứng hóa h ọc và có ng ưỡng tan nhất định (Nghĩa là đến một điều kiện nào đó sẽ tan hoặc tan chút ít)  Chất rắn: Là loại chất tách ra khỏi dung dịch khi xảy ra phản ứng hóa học và không có ngưỡng tan  Phân loại các phản ứng hóa học  Phản ứng trung hòa: Là phản ứng xảy ra đầu tiên trong dung dịch các chất, thường là phản ứng giữa các axit và bazơ tan.  Phản ứng trao đổi: Xảy ra trên diện rộng hơn phản ứng trung hòa, trao đổi với nhau các cation và anion ở hợp chất khác.  Phản ứng oxi hóa khử: Xảy ra ở điều kiện chất oxi hóa hoặc chất khử mạnh oxi hóa hoặc khử hợp chất khác. II. CƠ SỞ VỀ DUNG DỊCH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC CƠ BẢN  Dung dịch là gì? - Dung dịch là một chất lỏng nhất định, trong đó có chứa một lượng chất tan nhất định.  Dung môi - Dung môi là một chất lỏng dùng để hòa tan chất tan  Mối quan hệ giữa dung môi – chất tan và dung dịch: m ct +m dm =m dd  Các công thức liên quan đến dung dịch C% = - Nồng độ phần trăm: - Nồng độ mol: CM = m ct .100 m dd n V - Khối lượng dung dịch = khối lượng chất thêm vào + khối lượng chất thoát ra (khí, kết tủa)  Phương pháp bảo toàn mol nguyên tố - Cơ sở: Khi cân bằng phương trình hóa học, các nguyên tố được bảo toàn: Nghĩa là s ố nguyên t ử trước và sau phản ứng luôn luôn bằng nhau. t ® Fe 2O3 +3H 2 O . Trong phản ứng này nguyên tử Fe ở 2 vế phương trình đều là Ví dụ: 2Fe ( OH ) 3 ¾¾ 2. o 1 n Fe2O3 = n Fe( OH ) 3 2 Do đó theo bảo toàn mol nguyên tố Fe ta có: . Ví dụ: Fe tác dụng với H2SO4 đặc, nóng sinh ra Fe2(SO4)3. Vậy để tính toán tr ở nên đ ơn gi ản h ơn mà không cần quan tâm đến các sản phẩm khác như thế nào, cân bằng ra sao ta vi ết s ơ đ ồ sau: 2Fe ® Fe 2 ( SO 4 ) 3 . Như vậy ta cũng có thể tính được n Fe =2n Fe2 ( SO4 ) 3 Trung tâm gia sư Việt Học TP. Cần Thơ ĐT: 0939.615.664– E_mail: nhattruongctu44 Facebook.com/levannhattruong (Nhật Trường) ☺2☺ Kiến thức chỉ có được qua tư duy của con người ! Luyện Thi & Bồi Dưỡng Kiến Thức Môn Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12 “Our goal is simple: help you to reach yours” "Life is a race, if you don't run fast, you will get trampled" ☺3☺ © 2019 Học để biết, học để làm, học để chung sống, học đ ể làm người và đ ể tự kh ẳng đ ịnh mình ! CHƯƠNG 2 – SỰ ĐIỆN LI A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I. SỰ ĐIỆN LI 1. Định nghĩa: Quá trình phân li các chất trong nước ra thành ion gọi là sự điện li. Những chất tan trong nước và phân li ra ion gọi là những chất điện li. Vậy axit, bazo và đa số các muối tan là những chất điện li. For example: + NaCl ® Na { { +Cl { tan cation anion . + HCl { +Cl { ®H { tan cation anion 2. Chất điện li mạnh – chất điện li yếu – chất không điện li. a) Chất điện li mạnh: Là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion. Để biểu diễn sự điện li các chất điện li mạnh, người ta sử dụng phương trình điện li mà nó được biểu diễn bằng một mũi tên chỉ chiều điện li. + 2For example: Na 2SO 4 ® Na +SO 4 . Những chất điện li mạnh bao gồm:  Hầu hết các muối như: KNO3, NH4Cl, CuSO4...  Các axit mạnh như: HCl, HNO3, H2SO4, HMnO 4 , HClO4,...  Các bazo mạnh (bazo tan) gồm: LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2,... b) Chất điện li yếu: Là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Quá trình đi ện li y ếu là quá trình thu ận ngh ịch. Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai mũi tên ngược chiều nhau. + For example: CH 3COOH € CH 3COO +H . Những chất điện li yếu bao gồm:  Các axit yếu: RCOOH, H2CO3, H2SO3, HNO2, H3PO4, H2S, HClO, HF,...  Các bazo yếu: Bi(OH)3, Mg(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3,...  Nước c) Chất không điện li: Là những chất khi tan vào nước hoàn toàn không phân li thành các ion. Chúng có thể là những chất rắn như glucozo C6H12O6, saccarozo C12H22O11, chất lỏng như CH3CHO, C2H5OH,... Chú ý: Đối với đa axit (axit có nhiều H) và đa bazo (bazo có nhiều nhóm OH) yếu sẽ phân li theo từng nấc: H3PO 4 € H 2 PO 4- +H + H 2 PO 4- € HPO42- +H + HPO 24- € PO34- +H + Trung tâm gia sư Việt Học TP. Cần Thơ ĐT: 0939.615.664– E_mail: nhattruongctu44 Facebook.com/levannhattruong (Nhật Trường) ☺4☺ Kiến thức chỉ có được qua tư duy của con người ! 3. Axit – bazo – muối Luyện Thi & Bồi Dưỡng Kiến Thức Môn Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12 a) Axit: Là chất khi tan trong nước phân li ra ion H+ (theo Areniut). Ví dụ: + ïì HCl ® H +Cl í + 2ïî H 2SO 4 ® 2H +SO 4 Các dung dịch axit đều có 1 số tính chất chung, đó là tính chất của các anion H+ trong dung dịch.  Axit là chất nhường proton H+ để trở thành bazo liên hợp, axit càng mạnh thì bazo liên hợp với nó càng yếu và ngược lại. Ví dụ: CH 3COOH +H 2O € CH 3COO +OH  CH3COOH là axit yếu nên bazo liên hợp của nó CH3COO- là một bazo mạnh.  Axit có thể là:  Phân tử trung hòa: HCl, H2SO4, HNO3, NH4Cl,...  + Cation: NH 4 ...  Anion: HSO 4 Lưu ý: HSO 4 là một axit mạnh, phân li tương tự như H2SO4. + b) Bazo: Là chất khi tan trong nước phân li ra ion OH- (theo Areniut). Ví dụ: NaOH ® Na +OH Các dung dịch bazo đều có 1 số tính chất chung, đó là tính chất của các anion OH- trong dung dịch.  Bazo là chất có khả năng nhận proton H+ để trở thành axit liên hợp, bazo càng mạnh thì axit liên NH3 +H 2 O € NH +4 +OH hợp của nó càng yếu và ngược lại. Ví dụ:  + NH3 là một bazo yếu nên NH 4 là axit mạnh.  Bazo có thể là: Phân tử trung hòa: NaOH, Ba(OH)2, KOH, Ca(OH)2, NH3, Na2CO3,.. Cation: Fe(OH)2+.. 22Anion: CO3 ,SO4 ,.. c) Chất lưỡng tính: Theo thuyết Areniut, hidroxit lưỡng tính là hidroxit khi tan trong nước ừa có thể phân li như axit vừa có thể phân li như bazo For example: Zn ( OH ) 2 € Zn 2+ +2OH - : phân li kiểu bazo Zn ( OH ) 2 € ZnO 22- +2H + : phân li kiểu axit Để thể hiện tính axit và dễ viết phân li Zn(OH)2 người ta viết nó dưới dạng H2ZnO2 Các hidroxit lưỡng tính thường gặp là Zn ( OH ) 2 , Al ( OH ) 3 ,Sn ( OH ) 2 , Pb ( OH ) 2 , Cr ( OH ) 3 Theo thuy ết Bronstet, chất lưỡng tính là phân tử hay ion khi tan trong nước có khả năng nhường vừa có khả năng nhận proton H+. Ví dụ: ZnO, Al2 O3 , PbO, Zn ( OH ) 2 , Al ( OH ) 3 , Pb ( OH ) 2 , H 2O, NaHCO3 , NaHS, NaHSO3 , ( NH 4 ) 2 CO3 , CH 3COONH 4 ,.. “Our goal is simple: help you to reach yours” "Life is a race, if you don't run fast, you will get trampled" ☺5☺ © 2019 Học để biết, học để làm, học để chung sống, học đ ể làm người và đ ể tự kh ẳng đ ịnh mình ! NHƯ VẬY, ngoài các hidroxit lưỡng tính thì những ch ất khác làm sao phân bi ệt nó l ưỡng tính hay không?? 2+ Chất lưỡng tính gồm có: Muối HCO3 , CO3 ,muối amoni NH 4 , muối HS-, muối của axit yếu, muối của bazo yếu,.. d) Chất trung tính: Là chất (phân tử hoặc ion) hông có khả năng nhường và cũng không có nhận proton H+, gồm:  Cation kim loại kiềm, kiềm thổ: Li+, Na+, Ba2+,..  Anion gốc axit mạnh: ClO 4 , NO3 , Cl , Br , I  Muối tạo bởi bazo mạnh và axit mạnh (giải thích): NaCl, KNO3,.. 4. Sự điện li của nước – pH của dung dịch. a) Sự điện li của nước + - Nước là một chất điện li yếu: H 2O € H +OH - Tích số nồng độ ion H+ và OH- trong nước nguyên chất ở mỗi nhiệt độ là hằng số, gọi là tích số ion của K W K W =é H +ù .é OH - ù ë û ë û. nước. Kí hiệu ( - Ở 25oC, ta có: ) + - 14 K W =é ëH ù û. é ëOH ù û=10 Vậy ta có những kết luận sau đây: + -7 éH +ù>éOH - ù û hay é ëH ù> û 10  Môi trường axit nếu ë û ë  -7 éH +ù<éOH - ù û hay é ëOH ù> û 10 Môi trường bazo nếu ë û ë  -7 éH +ù=éOH - ù û=10 Môi trường trung tính nếu ë û ë b) pH của dung dịch: Là chỉ số dùng để đo nồng độ (đặc, loãng) của dung dịch axit hay bazo khi nồng độ của dung dịch nhỏ hơn 0,1M. Công thức tính + pH =- lg é ëH ù û=14 +lg é ëOH ù û + - pH é ëH ù= û 10 VÀ: pH +pOH =14 . Như vậy, ta có những kết luận sau:  Môi trường axit nếu pH <7  Môi trường bazo nếu pH >7  Môi trường trung tính nếu pH =7 5. Muối và sự đổi màu quỳ tím, dung dịch chỉ thị màu (giảng tại lớp) Trung tâm gia sư Việt Học TP. Cần Thơ ĐT: 0939.615.664– E_mail: nhattruongctu44 Facebook.com/levannhattruong (Nhật Trường) ☺6☺ Kiến thức chỉ có được qua tư duy của con người ! Luyện Thi & Bồi Dưỡng Kiến Thức Môn Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12 6. Các phản ứng xảy ra trong dung dịch a) Phản ứng trao đổi ion: Là phản ứng xảy ra có sự trao đổi ion giữa các chất điện li để tạo thành chất mới, trong đó, số oxi hóa của chúng trước và sau phản ứng không thay đổi. Hay nói nôm na, phản ứng trao đổi ion là phản ứng có sự trao đổi những phần tử trái dấu cho nhau. ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI: 1) Sản phẩm của phản ứng có kết tủa hoặc rắn tạo thành. 2) Sản phẩm của phản ứng có chất điện li yếu 3) Sản phẩm của phản ứng có chất dễ bay hơi. b) Phản ứng axit – bazo : phản ứng trung hòa B. KĨ THUẬT GIẢI NHANH CÁC LOẠI BÀI TẬP LOẠI 1 VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN CỦA PHẢN ỨNG Phương pháp: “Our goal is simple: help you to reach yours” "Life is a race, if you don't run fast, you will get trampled" ☺7☺ © 2019 Học để biết, học để làm, học để chung sống, học đ ể làm người và đ ể tự kh ẳng đ ịnh mình ! Bước 1: Lập phương trình phân tử của phản ứng (cân bằng đầy đủ) Bước 2: Viết phương trình phân li ra ion của các chất điện li mạnh trên phương trình. Lưu ý chất ít tan, chất kết tủa, chất bay hơi, chất điện li yếu ta để nguyên không viết phân li ra ion. Bước 3: Giản lược các ion giống nhau ở 2 vế của phương trình ion đầy đủ ta được một phương trình gọn hơn được gọi là phương trình ion rút gọn. Bài tập: Bài 1: Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của các trường hợp a) Fe + HCl ® b) NaHCO3 + NaOH ® c) BaCl2 + Na2CO3 ® d) AgNO3 + NaCl ® e) MgCl2 + NaOH ® g) NH4Cl + Ba(OH)2 ® h) Ba(HCO3)2 + HCl ® Trung tâm gia sư Việt Học TP. Cần Thơ ĐT: 0939.615.664– E_mail: nhattruongctu44 f) BaCl2 + NaHSO4 ® Facebook.com/levannhattruong (Nhật Trường) ☺8☺ Kiến thức chỉ có được qua tư duy của con người ! Luyện Thi & Bồi Dưỡng Kiến Thức Môn Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12 Bài 2: Viết phương trình điện li của các chất sau: a. HNO3, Ba(OH)2, NaOH, H2SO4, Ca(OH)2, Na2CO3, BaCl2, NaHCO3, H2S. b. CuSO4, Na2SO4 , Fe2(SO4)3, NaHPO4, Mg(OH)2, CH3COOH, H3PO4, HF. “Our goal is simple: help you to reach yours” "Life is a race, if you don't run fast, you will get trampled" ☺9☺ © 2019 Học để biết, học để làm, học để chung sống, học đ ể làm người và đ ể tự kh ẳng đ ịnh mình ! Bài 3: Viết PT phân tử và ion rút gọn của các phản ứng (nếu có) khi trộn lẫn các chất sau: a. dd HNO3 và CaCO3 b. dd KOH và dd FeCl3 c. dd H2SO4 và dd NaOH d. dd Ca(NO3)2 và dd Na2CO3 e. dd NaOH và Al(OH)3 f. dd Al2(SO4)3 và dd NaOHvừa đủ g. dd NaOH và Zn(OH)2 h. FeS và dd HCl i. dd CuSO4 và dd H2S k. dd NaOH và NaHCO3 l. dd NaHCO3 và HCl m. Ca(HCO3)2 và HCl Bài 4: Dung dịch X gồm có HCl và H2SO4. Dung dịch Y gồm có NaOH và Ba(OH)2. Trộn X và Y thu được dung dịch Z. Cho Z tác dụng với lượng dư dung dịch Cu(NO3)2 thu được kết tủa T. Viết phương trình ion thu gọn của các thí nghiệm trên. Trung tâm gia sư Việt Học TP. Cần Thơ ĐT: 0939.615.664– E_mail: nhattruongctu44 Facebook.com/levannhattruong (Nhật Trường) ☺10☺