Trong bài 2 Hóa học 11: Cân bằng trong dung dịch nước tóm tắt toàn bộ nội dung giúp các em học sinh hiểu rõ hơn các khái niệm như sự điện li, pH có trong bài. Hãy cùng Kiến thức THPT đi tìm hiểu chi tiết nội dung của bài ngay dưới đây nhé!
Thế nào là sự điện li?
Hiện tượng điện lip
– Quá trình phân li các chất trong nước tạo thành ion được gọi là sự điện li. Những chất khi tan trong nước phân li ra ion được gọi là chất điện li.
Chất điện li
– Chất điện li và chất không điện li:
- Chất điện li là chất khi tan trong nước sẽ phân li ra các ion.
Ví dụ: Natri clorua (NaCl), Axit hydrochloric (HCl), Natri hydroxide (NaOH)…
- Sự phân li một chất thành các ion mang điện tích trái dấu trong dung dịch được biểu diễn bằng phương trình điện li.
Ví dụ:\(\text{NaOH (aq)} \rightarrow \text{Na}^+ \text{(aq)} + \text{OH}^- \text{(aq)}\)
- Chất không điện li là chất khi tan trong nước sẽ không phân li ra ion.
Ví dụ: Saccarose( đường ăn ), Glucose (\(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\)…
– Chất điện li mạnh và chất điện li yếu:
- Dựa vào mức độ phân li thành các ion, chất điện li được phân thành hai loại:
- Chất điện li mạnh là những chất khi tan trong nước, hầu hết các phân tử sẽ phân li thành ion.
- Các chất điện li mạnh thường gặp là:
- Các acid mạnh: Axit hydrochloric, Axit sulfuric, Axit nitric,…
- Các base mạnh: Natri hydroxide, Kali hydroxide, Canxi hydroxide ,…
- Hầu hết các muối
- Các chất điện li mạnh thường gặp là:
- Quá trình phân li của chất điện li mạnh diễn ra gần như hoàn toàn và được biểu thị bằng mũi tên một chiều.
Ví dụ:
\(\text{HNO}_3 \rightarrow \text{H}^+ + \text{NO}_3^-\),
\(\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^-\)
- Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử chất tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại ở dạng phân tử trong dung dịch.
- Những chất điện li yếu bao gồm:
- Các acid yếu: Axit acetic, Axit carbonic, Axit phosphoric,…
- Các base yếu: Amoniac, Bari hydroxide, Calcium hydroxide,…
- Quá trình phân li của chất điện li yếu là một phản ứng thuận nghịch và được biểu diễn bằng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau:
- Những chất điện li yếu bao gồm:
Ví dụ
\(\text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+\)
Thuyết acid base của Bronsted Lowry
Khái niệm acid base
Thuyết Bronsted – Lowry cho rằng acid là chất cho proton (\(\text{H}^+\)) và base là chất nhận proton.
Ưu điểm
– Theo thuyết Arrhenius, trong phân tử acid phải có nguyên tử H, trong nước phân li ra ion H+, trong phân tử base phải có nhóm OH, trong nước phân li ra ion OH−.
– Thuyết Arrhenius chỉ đúng trong trường hợp dung môi là nước.
– Thuyết Bronsted – Lowry tổng quát hơn thuyết Arrhenius, phân tử không có nhóm OH− như \(\text{NH}_3\) hoặc ion \(\text{CO}_3^{2-}\) cũng là base.
Khái niệm về pH và ý nghĩa của pH
pH là gì?
– pH là chỉ số đánh giá độ acid hay độ base của một dung dịch với quy ước như sau:
\(\text{pH} = -\log[\text{H}^+] \quad \text{hoặc} \quad [\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}\)
Trong đó [H+] là nồng độ mol của ion H+.
Nếu dung dịch có [H+] = \(10^{-a}\) thì pH = a.
Lưu ý:
+ Môi trường acid có pH < 7.
+ Môi trường base có pH > 7.
+ Môi trường trung tính có pH = 7.
Thang pH thường có giá trị từ 1 đến 14.
Ý nghĩa của pH
– Chỉ số pH có ý nghĩa to lớn trong thực tiễn, pH có liên quan đến sức khoẻ của con người, sự phát triển của động vật, thực vật,…
Ví dụ:
+ Chỉ số pH trong nước tiểu thường dao động từ 4,8 đến 7. Nếu pH nước tiểu vượt quá 8, có thể bệnh nhân đang gặp phải một số vấn đề sức khỏe như sỏi thận hoặc nhiễm trùng đường tiết niệu.
+ Một số động vật sống dưới nước cần môi trường với giá trị pH thích hợp. Chẳng hạn, tôm và cá thường thích nghi với môi trường nước có pH từ 7,5 đến 8,5.
+ Một số loài thực vật chỉ phát triển tốt trong đất có giá trị pH phù hợp. Chẳng hạn, cây chè thích hợp với đất có pH từ 4,5 đến 5,5, trong khi cây việt quất lại ưa thích đất có pH khoảng 4,5 đến 5,0.
Xác định pH
– Giá trị pH của dung dịch được xác định gần đúng bằng cách sử dụng chất chỉ thị acid – base. Khi cần xác định giá trị pH chính xác hơn, người ta sử dụng máy đo pH.
Bảng màu của giấy quỳ tím ở các mức pH khác nhau
Sự thuỷ phân của các ion là gì?
– Khi tan trong nước, muối phân li thành các ion. Phản ứng giữa ion với nước tạo ra các dung dịch có môi trường khác nhau được gọi là phản ứng thuỷ phân.
Ví dụ:
Khi ion ammonium hòa tan trong nước, nó có thể xảy ra phản ứng thủy phân:
\(\text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_3 + \text{H}_3\text{O}^+\)
Phản ứng này tạo ra amoniac (\(\text{NH}_3\)) và ion hydronium (\(\text{H}_3\text{O}^+\)), làm tăng độ acid của dung dịch.
Chuẩn độ acid base cân bằng trong dung dịch nước
– Chuẩn độ là phương pháp dùng để xác định nồng độ của một chất thông qua một dung dịch chuẩn có nồng độ đã biết. Bằng cách dựa vào thể tích của các dung dịch khi phản ứng đạt đủ, ta có thể xác định nồng độ của dung dịch cần chuẩn độ.
Qua bài học cân bằng trong dung dịch nước hóa 11, chúng ta đã khám phá các khái niệm cơ bản liên quan đến cân bằng trong dung dịch nước, bao gồm hằng số cân bằng, pH, và dung dịch đệm. Hiểu rõ những khái niệm này sẽ tạo nền tảng vững chắc cho việc nghiên cứu các chủ đề hóa học sâu hơn trong những bài học tiếp theo.
<<Xem thêm>> Lý thuyết phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu
Tác giả:
thaovy
Chào các bạn! Mình là Thảo Vy - Sinh viên K28 - Đại học Sư phạm Hà Nội. Với nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy, chuyên môn vững vàng, phương pháp sư phạm hiện đại và nhiệt huyết làm nghề hy vọng sẽ giúp các em đạt kết quả tốt nhất.
