Kiến thức Hóa lớp 11 – Sách Giáo Khoa

· Biết thế nào là axit, bazơ theo thuyết A-rê-ni-ut và thuyết Bron-stêt.

Bạn Đang Xem: Kiến thức Hóa lớp 11 – Sách Giáo Khoa

· Biết phương trình điện li của các axit, bazơ và muối trong nước.

· Biết hằng số điện li axit, hằng số điện li bazơ là gì và sử dụng chúng để giải các bài tập đơn giản.

I – AXIT VÀ BAZƠ THEO THUYẾT A-RÊ-NI-UT

1. Định nghĩa

a) Axit là chất khi tan trong nước điện li ra cation H+.

Thí dụ : HCl -> H+ + Cl-

CH3COOH ↔ H+ + CH3COO-

Các dung dịch axit đều có một số tính chất chung, đó là tính chất của các cation H+ trong dung dịch.

b) Bazơ là chất khi tan trong nước điện li ra anion OH–.

Thí dụ : NaOH → Na++ OH-

Các dung dịch bazơ đều có một số tính chất chung, đó là tính chất của các anion OH- trong dung dịch.

2. Axit nhiều nấc, bazơ nhiều nấc

a) Axit nhiều nấc

Từ hai thí dụ trên ta thấy phân tử HCl cũng như phân tử CH3COOH trong dung dịch nước chỉ điện li một nấc ra ion H+. Đó là các axit một nấc.

Những axit khi tan trong nước mà phân tử điện li nhiều nấc ra ion H+ là các axit nhiều nấc. Thí dụ :

H3PO4 → H+ + H2PO4-: K1 = 7,6.10-3

H2PO4- → H+ + HPO42- : K2 = 6,2.10-8

HPO42- → H+ + PO43- : K3 = 4,4.10-13

Phân tử H3PO4 điện li ba nấc ra ion H+, H3PO4 là axit ba nấc.

b) Bazơ nhiều nấc

Phân tử NaOH khi tan trong nước chỉ điện li một nấc ra ion OH-, NaOH là bazơ một nấc.

Những bazơ khi tan trong nước mà phân tử điện li nhiều nấc ra ion OH- là các bazơ nhiều nấc. Thí dụ :

Cr(OH)2 → Cr(OH)+ + OH-

Cr(OH) + → Cr2+ + OH-

Phân tử Cr(OH)2 điện li hai nấc ra ion OH-, Cr(OH)2 là bazơ hai nấc.

Xem Thêm : 10 câu hỏi “vì sao” của bọn trẻ đến người lớn còn chẳng trả lời nổi

3. Hiđroxit lưỡng tính

Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa có thể điện li như axit, vừa có thể điện li như bazơ.

Thí dụ, Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính :

Zn(OH)2 → Zn2+ + 2OH- : Điện li kiểu bazơ

Zn(OH)2 → 2H+ + Zn(*) : Điện li kiểu axit

Để diễn đạt tính axit của Zn(OH)2 người ta thường viết nó dưới dạng H2ZnO2.

Một số hiđroxit lưỡng tính thường gặp là Al(OH)3, Zn(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Cr(OH)3, Cu(OH)2. Chúng đều tan ít trong nước và lực axit, lực(**) bazơ đều yếu.

II – KHÁI NIỆM VỀ AXIT VÀ BAZƠ THEO THUYẾT BRON-STÊT(*)

1. Định nghĩa

Axit là chất nhường proton (H+). Bazơ là chất nhận proton.

Axit Bazơ + H+

Thí dụ 1 : CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-

Trong phản ứng này, CH3COOH nhường H+ cho H2O, CH3COOH là axit ; H2O nhận H+, H2O là bazơ. Theo phản ứng nghịch CH3COO- nhận H+, CH3COO- là bazơ, còn H3O+ (ion oxoni) nhường H+, H3O+ là axit.

Thí dụ 2 : NH3 + H2O + OH-

NH3 là bazơ, H2O là axit. Theo phản ứng nghịch là axit và OH- là bazơ.

Thí dụ 3 : + H2O H3O+ +

và H3O+ là axit, H2O và là bazơ.

+ H2O H2CO3 + OH-

Ở đây và OH- là bazơ, H2O và H2CO3 là axit. Vậy là lưỡng tính.

Nhận xét : · Phân tử H2O, có thể đóng vai trò axit hay bazơ. Vậy H2O là chất lưỡng tính.

· Theo thuyết Bron-stêt, axit và bazơ có thể là phân tử hoặc ion.

2. Ưu điểm của thuyết Bron-stêt

Theo thuyết A-rê-ni-ut, trong phân tử axit phải có hiđro và trong nước điện li ra H+, trong phân tử bazơ phải có nhóm OH và trong nước điện li ra OH-. Vậy thuyết A-rê-ni-ut chỉ đúng cho trường hợp dung môi là nước. Mặt khác, có những chất không chứa nhóm OH, nhưng là bazơ, như NH3, các amin(**) thì thuyết A-rê-ni-ut không giải thích được.

Thuyết Bron-stêt khái quát hơn, nó áp dụng đúng cho bất kì dung môi nào có khả năng nhường và nhận proton, cả khi vắng mặt dung môi. Tuy nhiên, ở đây chúng ta chỉ nghiên cứu tính chất axit – bazơ trong dung môi nước, nên cả hai thuyết đều cho kết quả giống nhau.

III – HẰNG SỐ ĐIỆN LI AXIT VÀ BAZƠ

1. Hằng số điện li axit

Sự điện li axit yếu trong nước là quá trình thuận nghịch, ở trạng thái cân bằng có thể áp dụng biểu thức hằng số cân bằng cho nó. Thí dụ :

CH3COOH H+ + CH3COO- (1) ; Ka =

Xem Thêm : 2 Cách giải tán nhóm Zalo, Kick member ra khỏi … – Didongviet.vn

Trong đó : [H+], [CH3COO-] và [CH3COOH] là nồng độ mol của H+, CH3COO- và CH3COOH lúc cân bằng.

Cân bằng trong dung dịch CH3COOH có thể viết :

(2) ;

H2O trong cân bằng (2) là dung môi, trong dung dịch loãng nồng độ của H2O được coi là hằng số, nên không có mặt trong biểu thức tính K.

Phương trình (1) được viết theo thuyết A-rê-ni-ut, phương trình (2) được viết theo thuyết Bron-stêt. Hai cách viết này cho kết quả giống nhau, nghĩa là giá trị Ka như nhau, vì H+ và H3O+ chỉ khác nhau về cách viết.

Ka là hằng số điện li axit. Đối với axit xác định, Ka chỉ phụ thuộc &o nhiệt độ.

Giá trị Ka của axit càng nhỏ, lực axit càng yếu. Thí dụ, ở 25oC, Ka của CH3COOH là 1,75.10-5 và của HClO là 5,0.10-8. Vậy lực axit của HClO yếu hơn của CH3COOH, nghĩa là nếu hai axit có cùng nồng độ mol và ở cùng nhiệt độ thì nồng độ mol của H+ trong dung dịch HClO bé nhiều hơn.

2. Hằng số điện li bazơ

Thí dụ, NH3 ở trong nước là bazơ yếu : NH3 + H2O + OH-

[], [OH-] và [NH3] là nồng độ mol của, OH- và NH3 lúc cân bằng ; Kb là hằng số điện li bazơ. Kb của một bazơ xác định chỉ phụ thuộc &o nhiệt độ. Giá trị Kb của bazơ càng nhỏ, lực bazơ của nó càng yếu.

IV – MUỐI

1. Định nghĩa

Muối là hợp chất, khi tan trong nước điện li ra cation kim loại (hoặc cation ) và anion gốc axit.

Thí dụ : (NH4)2SO4 ® 2 +

NaHCO3 ® Na+ +

Muối mà anion gốc axit không còn hiđro có khả năng điện li ra ion H+ (hiđro có tính axit)(*) được gọi là muối trung hoà. Thí dụ, NaCl, (NH4)2SO4, Na2CO3.

Nếu anion gốc axit của muối vẫn còn hiđro có khả năng điện li ra ion H+, thì muối đó được gọi là muối axit. Thí dụ, NaHCO3, NaH2PO4, NaHSO4.

Ngoài ra có một số muối phức tạp thường gặp như muối kép : NaCl.KCl ; KCl.MgCl2.6H2O ;… phức chất : [Ag(NH3)2]Cl ; [Cu(NH3)4]SO4 ;…

2. Sự điện li của muối trong nước

Hầu hết các muối (kể cả muối kép) khi tan trong nước điện li hoàn toàn ra cation kim loại (hoặc cation ) và anion gốc axit (trừ một số muối như HgCl2, Hg(CN)2 v.v… là các chất điện li yếu). Thí dụ :

K2SO4 ® 2K+ +

NaCl . KCl ® Na+ + K+ + 2Cl-

NaHSO3 ® Na+ +

Nếu anion gốc axit còn chứa hiđro có tính axit, thì gốc này điện li yếu ra H+. Thí dụ

H+ +

Phức chất khi tan trong nước điện li hoàn toàn ra ion phức (ion phức nằm trong dấu móc vuông), sau đó ion phức điện li yếu ra các cấu tử thành phần. Thí dụ : [Ag(NH3)2]Cl ® [Ag(NH3)2]+ + Cl-

[Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3