Hóa đại cương ( phần 5 )

Hóa đại cương ( phần 5 ) Sự điện li. 1. Định nghĩa. - Sự điện li là quá trình phân li chất tan thành các ion dưới tác dụng của các phân tử dung môi (thường là nước) hoặc khi nóng chảy. Ion dương gọi là cation, ion âm gọi là anion.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa đại cương ( phần 5 ) Hóa đ ại cương ( phần 5 )Sự điện li. 1. Đ ịnh nghĩa. - Sự điện li là quá trình phân li chất tan thành các ion dưới tác dụngcủa các phân tử dung môi (thường là nước) hoặc khi nóng chảy. Ion dương gọi là cation, ion âm gọi là anion. - Ch ất điện ly là những ch ất tan trong nước tạo thành dung dịch dẫnđiện nhờ phân ly thành các ion. Ví dụ: Các chất muối axit, bazơ. - Chất không điện li là ch ất khi tan trong n ước tạo thành dung dịchkhông dẫn điện. Ví dụ: Dung dịch đường, dung dịch rượu,… - Nếu chất tan cấu tạo từ các tinh thể ion (như NaCl, KOH,…) thì quátrình điện ly là quá trình đ iện li là quá trình tách các ion khỏi mạng lướitinh thể rồi sau đó ion kết hợp với các phân tử nước tạo thành ion hiđrat. - Nếu chất tan gồm các phân tử phân cực (như HCl, HBr, HNO3,…) thìđầu tiên x ảy ra sự ion hoá phân tử và sau đó là sự hiđrat hoá các ion. - Phân tử dung môi phân cực càng mạnh thì khả năng gây ra hiệntượng điện li đối với chất tan càng mạnh. Trong một số trường hợp quá trình đ iện li liên quan với khả năng tạoliên kết hiđro của phân tử dung môi (như sự điện li của axit). 2. Sự điện li của axit, bazơ, muối trong dung dịch nước. a) S ự điện li của axit Axit điện li ra cation H + (đúng hơn là H3O+) và anion gốc axit. Để đơn giản, người ta chỉ viết Nếu axit nhiều lần axit thì sự điện li xảy ra theo nhiều nấc, nấc sau yếuhơn nấc trước. b) Sự điện li của bazơ. Bazơ điện li ra anion OH- và cation kim loại hoặc amoni. Nếu bazơ nhiều lần bazơ thì sự điện li xảy ra theo nhiều nấc, nấc sauyếu hơn nấc trước. c) S ự điện li của muối. Muối điện li ra cation kim loại hay amoni và anion gốc axit, các muốitrung hoà thường chỉ điện li 1 nấc. Muối axit, muối bazơ điện li nhiều nấc : Muối bazơ : d) Sự điện li của hiđroxit lưỡng tính. Hiđroxit lưỡng tính có thể điện li theo 2 chiều ra cả ion H+ và OH-. 3. Chất điện li m ạnh và chất điện li yếu. a) Chất điện li mạnh. Chất điện li mạnh là những chất trong dung dịch nước điện li hoàntoàn thành ion. Quá trình điện li là quá trình một chiều, trong phươngtrình điện li dùng d ấu =. Ví dụ: Những chất điện li mạnh là những chất mà tinh thể ion hoặc phân tử cóliên kết phân cực mạnh. Đó là: - Hầu hết các muối tan. - Các axit m ạnh: HCl, HNO3, H2SO4,… - Các bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2,… b) Chất điện li yếu - Chất điện li yếu là những chất trong dung dịch nước chỉ có một phầnnhỏ số phân tử điện li thành ion còn phần lớn tồn tại dưới dạng phân tử,trong phương trình điện li dùng dấu thuận nghịch Ví dụ: Những chất điện li yếu thường gặp là: - Các axit yếu: CH3COOH, H2CO3, H2S,… - Các bazơ yếu: NH4OH,… - Mỗi chất điện li yếu đ ược đặc trưng bằng hằng số điện li (K đl) - đó làhằng số cân bằng của quá trình đ iện li. Ví dụ: Trong đó: [CH 3COO-], [H+] và [CH 3COOH] là nồng độ các ion vàphân tử trong dung dịch lúc cân bằng. K đl là hằng số, không phụ thuộcnồng độ. Chất điện li càng yếu thì K đl càng nhỏ. Với chất điện li nhiều nấc, mỗi nấc có K đl riêng. H2CO3 có 2 hằng sốđiện li: 4. Đ ộ điện li a. - Độ điện li a của chất điện li là tỷ số giữa số phân tử phân li thành ionNp và tổng số phân tử chất điện li tan vào nước Nt. Ví dụ: Cứ 100 phân tử chất tan trong nước có 25 phân tử điện li thì độđiện li a bằng: - Tỷ số này cũng chính là tỷ số nồng độ mol chất tan phân li (Cp) vànồng độ mol chất tan vào trong dung dịch (Ct). - Giá trị của a biến đổi trong khoảng 0 đến 1 0£a£1 Khi a = 1: chất tan phân li hoàn toàn thành ion. Khi a = 0: chất tanhoàn toàn không phân li (chất không điện li). - Độ điện li a phụ thuộc các yếu tố : bản chất của chất tan, dung môi,nhiệt độ và nồng độ dung dịch. 5. Quan hệ giữa độ điện li a và hằng số điện li. Giả sử có chất điện li yếu MA với nồng độ ban đầu Co, độ điện li củanó là a, ta có: Hằng số điện li: Dựa vào biểu thức này, nếu biết a ứng với nồng độ dung dịch Co, tatính được Kđl và ngược lại. Ví dụ: Trong dung dịch axit HA 0,1M có a = 0,01. Tính hằng số điện licủa axit đó (ký hiệu là Ka). Giải: Trong dung dịch, axit HA phân li: 6. Axit - b azơ. a) Đ ịnh nghĩa Axit là những chất khi tan trong nước điện li ra ion H + (chính xác làH3O+). Bazơ là những chất khi tan trong nước điện li ra ion OH -. - Đối với axit, ví dụ HCl, sự điện li thường được biểu diễn bằngphương trình. Nhưng thực ra axit không tự phân li mà nhường proton cho nước theophương trình. Vì H2O trong H3O+ không tham gia phản ứng nên thường chỉ ghi là H+ - Đối với bazơ, ngoài những chất trong p hân tử có sẵn nhóm OH - (nhưNaOH, Ba(OH)2…) Còn có những bazơ trong phân tử không có nhómOH (như NH3…) nhưng đã nhận proton của n ước để tạo ra OH- Do đó để nêu lên bản chất của axit và bazơ, vai trò của nước (dungmôi) cần định nghĩa axit - b azơ như sau: Axit là những chất có khả năng cho proton. Bazơ là những chất ...