Đang tải... (xem toàn văn)
Kết tủa trong các phản ứng hóa học
t ta trong phn ng hóa hc Precipitations In Chemical Reactions The Young Vietnamese Chemistry Specialists©2005 posting on http://vietsciences.free.fr Trang 1 t ta trong các phn ng hóa hc ây là nhng lý thuyt rt c bn v s hình thành kt ta trong dung dch mà nhó bn có th oán mt phn ng có th to thành kt ta hay không, da vào qui tc hòa tan mà chúng tôi ã gii thiu trong phn HÓA HC PH THÔNG ca din àn HÓA HC, và bài này chúng tôi gii thiu n các bn mt phng pháp mi, phng pháp so sánh tích các nng ca các ion và tích tan ca kt ta to thành, doán chính xác hn s hình thành kt ta trong dung dch sau khi phn ng kt thúc. Tài liu này s giúp cho nhng hc sinh có trình trung bình ang hc kì I ca lp 11 chng trình ci cách giáo dc ca vit nam, có c nhng khái nim c bn và bit cách vit c phng trình ion ca phn ng bt kì trong dung dch và cng giúp giáo viên có th tìm thy nhng m yu ca hc sinh, nhm giúp hc sinh có th b sung thêm kin thc hóa hc ph thông. Chúng tôi có li mt s ví d các bn hc sinh có th thc hành, tính toán, các ví tng i d nên chúng tôi ã không a li gii. Rt mong nhn c ý kin óng góp ca các n. t ta là s hình thành ca mt sn phm hòa tan không áng k, thu c trong mt phn ng hóa hc xy ra bi s trn ln 2 dung dch. Vic nhn bit kt ta có thc minh ha bng vic vit phng trình phn ng di dng phng trình ion rút gn bi vic b qua tt c các ion không chu s thay i nào sau khi phn ng và cht rn hòa tan không áng k kt ta hình thành t s kt hp ca các ion. nhn bit phng trình ion chúng ta t hn các bn ã làm quen vi qui tc hòa tan mà bài vit trc chúng tôi có cp n trong phn nhn bit các cht box hóa hc ph thông. ó là nhng qui lut phát hin các mui là cht d hòa tan và các mui không tan. Nu cho trc 2dd(dung dch) và qui tc hòa tan bn có th doán s kt có xy ra hay không? Mc dù qui tc hòa tan có th cho bit mt mui s kt ta, hoc s kt ta ca mui s ph thuc vào nng a các ion trong hn hp các dd. Tích nng các ion phi ln hn hng s tích s tan ca chúng,K sp . Ly mt ví d v vic vit phng trình ion ca s hình thành mt kt ta. Vit tt c các phng trình ion có th ca mt kt ta khi 2dd sau ây c trn ln: NaCl + Pb(NO 3 ) 2 1. Vit phng trình phân ly th hin các ion riêng bit trong 2 mui khi chúng có mt trong dd. NaCl ----> Na + + Cl - Pb(NO 3 ) 2 ----> Pb +2 + 2NO 3 - Hãy nhn tích ca các ion trong công thc xác nh h s t lng cho các ion trong phng trình phân ly. t ta trong phn ng hóa hc Precipitations In Chemical Reactions The Young Vietnamese Chemistry Specialists©2005 posting on http://vietsciences.free.fr Trang 2 2. ánh du các cation và anion, tham kho qui tc hòa tan bit nhng ion nào có th o thành kt ta khi kt hp vi nhau. Na + + NO 3 - ---> NaNO 3 là cht d hòa tan theo qui tc hòa tan. Tt c các mui nitrat u tan. Pb +2 + 2Cl - ----> PbCl 2 (cht rn) hp cht này không tan theo qui tc hòa tan. Tt c các mui clorua u tan tr mui clorua bc, Pb(II) và Thy ngân I. 3. Vit phng trình ion cho các kt ta to thành. Pb +2 + 2Cl - ----> PbCl 2 (cht rn) Vit tt c các phng trình ion xác nh các kt ta có thc to thành khi 2dd sau ây c trn ln: 1. Vit phng trình phân ly biu din các ion riêng bit trong 2 mui khi chúng xut hin trong dd. NH 4 OH ---> NH 4 + + OH - Al(NO 3 ) 3 -----> Al +3 + 3NO 3 - 2. ánh du các cation và các anion và tham chiu vi qui tc hòa tan doán kt ta nào sc hình thành. NH 4 + + NO 3 - ----> NH 4 NO 3 Theo qui tc hòa tan tt c các mui nitrat u hòa tan Al +3 + 3OH - ---> Al(OH) 3 (cht rn) Theo qui tc hòa tan thì tt c các hydroxyt u không tan ngoi tr hydroxyt ca các nguyên t thuc nhóm 1 và nhóm 2 cho nên Nhôm hydroxyt là cht không tan. 3. Vit phng trình ion Al +3 + 3OH - ---> Al(OH) 3 (cht rn) ã nm vng qui tc v tính hòa tan ca các mui và ây là mt s ví d bn t thc hành. Vit phng trình ion và xác nh kt ta nào sc hình thành khi các cp dd sau dc trn n: 1. Fe(C 2 H 3 O 2 ) 3 + KOH 2. Ca(NO 3 ) 2 + K 2 SO 4 3. Li 2 S + CuSO 4 4. Co(C 2 H 3 O 2 ) 2 + LiOH t ta trong phn ng hóa hc Precipitations In Chemical Reactions The Young Vietnamese Chemistry Specialists©2005 posting on http://vietsciences.free.fr Trang 3 oán s kt ta da vào nng ca các ion Trong biu thc ca K sp thì v phi là tích nng ca các ion. trng thái bão hòa khi các ion trong dd là cân bng vi cht rn không tan hoc hòa tan không áng k, tích nng ca các ion ng mt giá trnh tính gi là hng s tích s tan hay tích s tan ca dd. K sp = tích nng các ion Tuy nhiên tích nng các ion không bt buc phi bng giá trnh tính và có th có hai trng p khác tn ti: 1. tích nng các ion < K sp 2. tích nng các ion> Ksp u tích nng các ion < K sp thì không có kt ta nào c to thành mc dù mui to thành có th là mui không tan theo qui tc hòa tan. u này là bi vì nng mol ca các ion không n bt u quá trình kt tinh hình thành kt ta có th xy ra. Trc tiên khi s kt ta bt u to thành các vi tinh thóng vai trò nh là ht ging làm mm cho s kt tinh b mt ca các vi tinh th. Sau ó tinh th ln dn ra n mc khi lng ca chúng có th gi chúng li vi nhau và di tác dng ca trng trng chúng b kéo xung áy ca bình cha dd. t khác nu tích nng các ion > K sp thì nng ca các ion s ln cho s kt ta có th y ra. Bng s tính toán nng mol ca các ion sau khi trn ln các dd vi nhau ri em so sánh tích các nng vi tích s tan K sp ca mui không tan chúng ta có th doán kt ta có c hình thành hay không? Sau ây là mt ví d: ng ca ion Canxi trong máu plasma là 0.0025M, nng ca ion Oxalat là 1.10 -8 M. Hi Canxi oxalate có kt ta không? Cho bit tích s tan ca mui CaC 2 SO 4 , K sp = 2.3 10 -9 . 1. Vit phng trình cân bng ion ca mui Canxi oxalat. CaC 2 O 4 = Ca +2 + C 2 O 4 -2 2. Vit tích nng các ion Tích nng các ion = [Ca +2 ] [C 2 O 4 -2 ] 3. Dùng các giá tr ca nng cho trc. [Ca +2 ] = 0.0025 = 2.5 X 10 -3 M [C 2 O 4 -2 ] = 1 X 10 -8 M 4. Tính toán tích các nng . Tích các nng = [Ca +2 ] [C 2 O 4 -2 ] = (2.5 X 10 -3 ) ( 1 X 10 -8 ) = 2.5 X 10 -11 t ta trong phn ng hóa hc Precipitations In Chemical Reactions The Young Vietnamese Chemistry Specialists©2005 posting on http://vietsciences.free.fr Trang 4 5. So sánh kt qu tìm c vi K sp và a ra kt lun. Tích nng ca các ion (2.5 X 10 -11 ) nh hn K sp (2.3 X 10 -9 ) chúng ta kt lun là quá trình hình thành kt ta không th xy ra vì nng ca các ion không ln. t ví d khác dành cho bn t thc hành. Chì II Cromat, PbCrO 4 , dung trong sn màu vàng("crom vàng"). Khi nng ca Pb +2 trong dd là 5.0 x 10 -4 M và nng ca ion cromat là 5.0 x 10 -5 M .Bn có ngh là chì cromat s kt ta không? K sp PbCrO 4 = 1.8 x 10 -14 . oán kt ta bng vic kt hp hai dung dch oán kt ta có xy ra hay không? Khi nng mol và th tích ca dd ã bit và bn phi thc hin các bc nh sau: 1. Phát hin ra các ion có th kt hp to thành kt ta khi 2 dd c trn ln . 2. Xác nh nng mol ca mi dd mui trc khi chúng trn ln vi mui khác, bng cách nhân nng mol và th tích(tính theo lít) ca mi dd. 3. Xác nh s mol ca mi ion tham gia vào quá trình kt ta dung phng trình phân ly a mi mui. 4. Cng gp th tích ca 2 dd li vi nhau. 5. Xác nh nng mol ca các ion tham gia to thành kt ta sau khi ã trn ln 2dd bng cách ly s mol ca ca mi ion mà bn ã tìm c bc th 3 chia cho tng th tích a 2 dd(lít). 6. Vit phung trình ion cho quá trình kt ta. 7. Tính tích nng các ion ca kt ta 8. Gán các giá tr tìm c vào phng trình tính tích nng các ion và ánh giá. 9. So sánh tích tìm c vi K sp ca kt ta và kt lun quá trình kt ta ca các ion có kh ng xy ra hay không. t ta trong phn ng hóa hc Precipitations In Chemical Reactions The Young Vietnamese Chemistry Specialists©2005 posting on http://vietsciences.free.fr Trang 5 Hãy th làm ví d sau: Mt th 45.0 ml dd mu ca 0.0015 M BaCl 2 c cho vào mt cc cha 75.0 ml dd 0.0025 M KF. Kt ta có c hình thành hay không? 1. Doán kt ta có th có hay không da vào qui tc hòa tan ã nêu. Theo qui tc hòa tan thì Bari Florua, BaF 2 , s không hòa tan. 2. Vit phng trình phân ly cho BaF2 BaF 2 = Ba +2 + 2F - 3. Vit tích nng các ion. Tích nng các ion = [Ba +2 ] [F - ] 2 4. kim tra K sp cho BaF 2 K sp = 1.0 X 10 -6 5. Xác nh s mol ca BaCl 2 = s mol Ba +2 trong mu trc khi trn ln. mol BaCl 2 = s mol Ba +2 = Phân t lng ca BaCl 2 x( th tích ca dd BaCl 2 tính theo lít) mol Ba +2 = 0.0015 ( .045 lit) = 0.0000675 mol = 6.75 X 10 -5 mol 6. Xác nh s mol ca KF = s mol F - trc khi trn ln mol KF =s mol F - = Phân t lng ca KF x ( th tích ca dd KF tính theo lít) mol F - = 0.0025(.075 lit) = 0.00001875 mol F - = 1.875 X 10 -5 mol 7. Xác nh th tích ca dd sau khi trn ln(tính bng lít). 75.0 ml + 45.0 ml = 120 ml = 0.120 lit 8. Xác nh (nng mol/lít) [Ba +2 ] sau khi trn ln. [Ba +2 ] = s mol ca Ba +2 / tng th tích tính theo lít [Ba +2 ] = 6.75 x10 -5 / 0.120 =5.63 X 10 -4 mol/lít 9. Xác nh (nng mol/lít) [F - ] sau khi trn ln [F - ] = s mol ca F - / tng th tích tính theo lít [F - ] = 1.875 X 10 -5 / .120 = 1.563 X 10 -4 mol/lít t ta trong phn ng hóa hc Precipitations In Chemical Reactions The Young Vietnamese Chemistry Specialists©2005 posting on http://vietsciences.free.fr Trang 6 10. Tính ca [Ba +2 ] và [F - ] Tích nng ion = [Ba +2 ] [F - ] 2 = (5.63 X 10 -4 ) (1.563 X 10 -4 )^2 = 13.75 X 10 -12 = 1.375 X 10 -11 11. So sánh tích các nng vi K sp cho BaF 2 tích nng ca các ion (1.375 X 10 -11 ) nh hn K sp (1.0 X 10 -6 ) do ó chúng ta kt lun s không có kt ta c hình thành. ây là mt bài tp dành cho bn: t dd mu 45 m ca 0.015 M CaCl 2 c thêm vào dd 55 ml 0.010 ca Na 2 SO 4 . có kt ta nào c to thành hay không? Copyright ® 2005 by The Young Vietnamese Chemistry Specialists HO CHI MINH city, January 5, 2005 . thiu trong phn HÓA HC PH THÔNG ca din àn HÓA HC, và bài này chúng tôi gii thiu n các bn mt phng pháp mi, phng pháp so sánh tích các nng. da vào nng ca các ion Trong biu thc ca K sp thì v phi là tích nng ca các ion. trng thái bão hòa khi các ion trong dd là cân bng