44 A A Ù Ù p p s s u u a a á á t t t t h h a a å å m m t t h h a a á á u u ( ( Đ Đ ò ò n n h h l l u u a a ä ä t t v v a a n n ’ ’ t t H H o o f f f f ) ) „ Áp suất thẩm thấu, , là áp suất cần thiết để chống lại sự thẩm thấu: „ Quá trình thẩm thấu là quá trình tự xảy ra. Chương X DUNG DỊCH ĐIỆN LY 1. Một số tính chất dung dòch axit – bazơ - muối : - Các dung dòch axit , bazơ, muối trong nước không tuân theo đònh luật Raun và đònh luật Vanhôp trên. Từ đó Vanhôp đưa ra hệ số hiệu chỉnh i trong các đònh luật như sau: TiiKCT PiNiPP iiRCT m ' B ' '    0  Trong đó ''' T,P,   là các đại lượng thực nghiệm. i: Hệ số đẳng trương hay hệ số Vanhôp. - Các dung dòch trên có tính dẫn điện, mặc dù OH 2 , axit, bazơ, muối rắn nguyên chất không dẫn điện. + Độ dẫn điện riêng: Độ dẫn điện của 3 1cm dung dòch đặt giữa hai điện cực có tiết diện ngang 2 1cm và cách nhau 1cm.   1  :  Điện trở riêng. RTC RT V n nRTV M            Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 45 + Độ dẫn điện đương lượng: Là độ dẫn điện của V 3 cm dung dòch chứa một đương lượng gam chất tan đặt giữa hai điện cực song song cách nhau 1cm. N C   1000  Độ dẫn điện pha loãng vô hạn   là đại lượng không đổi đặt trưng cho mỗi axit, bazơ, muối.(Bảng 19) 2. Sự điện ly và thuyết điện ly:(đọc thêm SGK) - Theo Areniuyt: Ngay khi hòa tan vào nước, axit, bazơ, muối phân ly thành những ion dương (cation) và ion âm (anion). Ví dụ:   ClHHCl , bazơ, muối….  Thuyết này không tính đến sự tương tác giữa các tiểu phân trong dung dòch. - Nhà bác học Nga Cablucôp đònh nghóa: “Sự điện ly là sự phân ly của các chất tan dưới tác dụng của các tiểu phân dung môi thành những ion solvat hóa.” Ví dụ:     OddnH.ClOddmH.NaOHrmrNaCl 222   Tính hệ số đẳng trương i: (khi pha rất loãng, ứng với   ) - Dung dòch chất tan không phân ly i = 1 - Phân tử phân ly 2 ion i = 2 Ví dụ:   ClNaNaCl - Phân tử phân ly 3 ion i = 3 Ví dụ:   2 442 2 SOHSOH - Phân tử phân ly 4 ion i = 4 Ví dụ:   3 443 3 POHPOH Cơ chế điện ly (SGK) Chú ý: Khi dung dòch không loãng thì i nhỏ hơn các giá trò trên. 3. Độ điện ly: Đònh nghóa: Độ điện ly  là tỉ số giữa các phân tử đã phân ly thành ion (n) trên tổng số phân tử đã hòa tan trong dung dòch (n o ) 0 n n   Qui ước : %3   chất điện ly yếu,thường là các axit ,bazo hữu cơ. 3%<  <30% chất điện ly trung bình.  >30% chất điện ly mạnh (axit,bazơ vô cơ). (trong dung dòch OH 2 0.1N) -  phụ thuộc vào bản chất dung môi, C, t. 3.1. Bản chất dung môi: Sự phân ly thành ion xảy ra yếu trong dung môi có cực yếu và xảy ra mạnh trong dung môi có cực mạnh. 3.2. Nồng độ:  tăng khi C giảm, ngược lại. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 46 3.3. Nhiệt độ:  tăng khi nhiệt độ tăng. - Người ta tính  theo các công thức sau:      1 1    m i  i: Hệ số đẳng trương m: Số ion phân ly từ phân tử 4. Cân bằng trong dung dòch chất điện ly yếu và hằng số điện ly: - Ta có cân bằng điện ly của chất điện ly yếu nm BA mn nm nBmABA   Hằng số điện ly hay hằng số ion hóa như sau: nm mn BA n B m A C C.C K   - nm BA là axit, bazơ, muối ta có mb,a K,KK . K = const ở nhiệt độ xác đònh, K cực đại ở một nhiệt độ nhất đònh nào đấy. Đònh luật pha loãng tvan (liên hệ giữa K và  ).   BAAB AB B A C CC K    Với độ điện ly là  và nồng độ đầu là C thì CCC BA         1CCC)cânbằng(C AB     1 2 C K Khi 111   lúc này ta có: C K CK    2 Hằng số phân ly từng bậc: Ví dụ: 43 POH   4243 POHHPOH 1 Ka   2 442 HPOHPOH 2 Ka   3 4 2 4 POHHPO 3 Ka Ta có: 321 321 KaKaKaKa KaKaKa   Nói chung, đối với chất điện ly nhiều bậc, ta có: i i KK   K càng lớn thì  càng lớn. - Đối với các phức, hằng số đặc trưng này gọi là hằng số không bền, Kb K càng nhỏ thì phức càng bền. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 47 Ví dụ:     3 2 3 2NHAgNHAg        8 2 1039 2 3 3     . C C.C K NHAg NH Ag Kb      CNFeCNFe 6 3 3 6   31 6 1001 3 6 3     . C C.C K CNFe CNFe Kb phức   3 6  CNFe bền hơn phức    2 3 NHAg nhiều. 5. Cân bằng trong dung dòch chất điện ly mạnh và hoạt độ: - Trong dung dòch nước, các chất điện ly mạnh phân ly hoàn toàn thành ion: mn nm nBmABA    trong dung dòch điện ly mạnh luôn có 1  và Ni (1, 2, 3, 4, …) và   const khi pha loãng dung dòch    i . - Thực tế chất điện ly mạnh chỉ có 130    và. và i cũng không chẵn. - Thuyết điện ly mạnh Đơbai, Hucken, Onsagơ. (SGK) - Do lực hút tương hỗ giữa các ion mà tạo ra bầu khí quyển ion  sự liên hợp ion, làm cho nồng độ thực tế bao giờ cũng nhỏ hơn nồng độ lý thuyết. - Nồng độ thực tế, hay biểu biến, gọi là hoạt độ a, đó là đại lượng đúng với các trường hợp của đònh luật tác dụng khối lượng. Ví dụ: mn nm nBmABA   nm mn BA n B m A a aa K   và nm n B m A BA mn nm aaa    Trong đó a = f. c f: là hệ số hoạt độ.Tương tự a nm n B m A BA mn nm fff    khi f = 1  a = C, f < 1  a < C. Cách tính hệ số hoạt độ: I IZ.ZA flg mn nm BA BA     1 I: Lực ion của dung dòch. A: Hằng số, phụ thuộc bản chất dung môi và nhiệt độ. i C : Nồng độ ion i. i Z : Điện tích ion i. 2 2 1 ii ZCI  Với dung dòch nước và ở C 0 25 , ta có: IZ.Z.flg mn nm BA BA   50 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 48 Chương XI CÂN BẰNG ION CỦA NƯỚC. 1. Sự điện ly của nước và tích số ion của nước: - Nước là chất điện ly yếu:   OHHOH 2 Hằng số điện ly của nước. OH OHH OH C CC K 2 2   Ở C 0 22 16 1081 2   .K OH Do độ điện ly của nước quá nhỏ nên:   OHH OHOH CCconstCK 22  Tích số ion của nước: n K   OHH n CCK Ở C 0 22 , ta có: 1416 10 18 1000 1081 22   .CKK oHOHn Môi trường axit có 77 1010    OHH C,C Môi trường bazơ có 77 1010    OHH C,C Môi trường trung tính có 77 1010    OHH C,C Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 49 2. Lý thuyết acid - base 2.1. Chỉ số Hydro: Quy ước       KlgpK OHlgpOH,HlgpH    Ta xét trong các dung dòch có nồng độ cao hoặc các dung dòch axit bazơ mạnh thì:   H algpH  Môi trường axit pH < 7, bazơ pH > 7 trung tính pH = 7. Ta có:     OH H C C 14 10 hay 14 pOHpH 2.2. Tính pH của các dung dòch điện ly: a. pH của dung dòch axit mạnh: Axit mạnh điện ly hoàn toàn:   AHHA có   a H HA ClgClgpHCH    b. pH axit yếu đơn bậc.   AHHA a K Đầu a C 0 0 Phân ly x  x x xC x K a a   2 Cân bằng xC a  x x Do HA yếu     HCKxCxCCx aaaaa     aa ClgKlgHlgpH   2 1 c. pH dung dòch axit yếu đa bậc: 321 KKK  , bỏ qua 32 ,KK ta có:   a ClgKlgpH  1 2 1 d. pH dung dòch bazơ mạnh:   OHMMOH b OH CC   bb OH ClgpHClgClgpOH   14 e. pH dung dòch bazơ yếu đơn bậc:   bb ClgKlgpOH  2 1   bb ClgKlgpH  2 1 14 f. pH dung dòch bazơ yếu đa bậc:     bbbb ClgKlgpHClgKlgpOH  1 2 1 14 2 1 1 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 50 3. Chất chỉ thò màu: - Thường là các Axit hay Bazơ yếu, các chất có màu sắc thay đổi tùy pH. + Ký hiệu chất chỉ thò màu Axit yếu là HInd. HInd   H +  Ind dạngAxit dạngBazơ Dạng HInd có màu khác với dạng  Ind Ví dụ: phenolphtalein HP, q HQ HP   H +  P Axit không màu Bazơ màu hồng HQ   H +  Q Axit đỏ Bazơ xanh  Hằng số điện ly của chất chỉ thò màu: azơMàudạngB xitMàudạngA K C C KC C CC K Ind Ind HInd Ind H HInd IndH Ind      H C tăng thì màu dạng axit chiếm ưu thế, pH giảm thì ngược lại. Chuyển qua pH. HInd Ind Ind C C lgpKpH   pH tăng thì màu Bazơ chiếm ưu thế, ngược lại. 4. Dung dòch đệm: Đònh nghóa: Dung dòch đệm là dung dòch có giá trò pH xác đònh và hầu như không thay đổi khi pha loãng, hay thêm vào một lượng nhỏ axit hay bazơ mạnh. - Nói chung dung dòch đệm được tạo thành bằng cách trộn một axit yếu với muối của nó (hệ đệm axit) hoặc trộn một bazơ yếu với muối của nó (hệ đệm bazơ). Ví dụ: ClNHOHNH,COONaCHCOOHCH 4433  - Cơ chế tác dụng đệm: Xét hệ:          NaCOOCHCOONaCH HCOOCHCOOHCH 33 33 - Khi thêm axit mạnh   AHHA thì COOHCHCOOCHH 33   Kém điện ly thì pH ít thay đổi. - Khi thêm   OHMMOH thì ta có:   ,OHcósẵnHOH 2   lúc này lại có   COOCHHCOOHCH 33  pH ít thay đổi. - Tính pH dung dòch đệm: Hệ đệm axit: Ví dụ hệ axetat trên. Ta có lúc đầu chỉ có COOHCH 3    COOCH COOHCH a h C C KC 3 3 Thêm COONaCH 3 vào ta có: COONaCH 3 phân ly hoàn toàn   COOCHNa 3 COOHCH 3 phân ly không đáng kể và  COOCH 3 rất lớn. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com . dòch. - Nhà bác học Nga Cablucôp đònh nghóa: “Sự điện ly là sự phân ly của các chất tan dưới tác dụng của các tiểu phân dung môi thành những ion solvat hóa. ” Ví dụ:     OddnH.ClOddmH.NaOHrmrNaCl 222   . Hằng số điện ly hay hằng số ion hóa như sau: nm mn BA n B m A C C.C K   - nm BA là axit, bazơ, muối ta có mb,a K,KK . K = const ở nhiệt độ xác đònh, K cực đại ở một nhiệt độ nhất đònh. TiiKCT PiNiPP iiRCT m ' B ' '    0  Trong đó ''' T,P,   là các đại lượng thực nghiệm. i: Hệ số đẳng trương hay hệ số Vanhôp. - Các dung dòch trên có tính dẫn