1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
2. Cân bằng trao đổi điện tử
2.1. Hằng sốcân bằng, dự đoán
chiều phản ứng
2.2. Thếtương đương của dd
chứa 2 đôi oxy hóa khử
I. CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN
107 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 1904 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Hằng số đặc trưng của các cân bằng hoá học đơn giản trong nước, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK 1
HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG
CỦA CÁC CÂN BẰNG
HOÁ HỌC ĐƠN GIẢN
TRONG NƯỚC
CHƯƠNG 3
2
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
NỘI DUNG CHÍNH
(2LT + 2BT)
I. CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN
TỬ
II. CÂN BẰNG TRAO ĐỔI TIỂU
PHÂN
III. ỨNG DỤNG
3
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
MỞ ĐẦU
Yêu cầu của PứHH: xảy ra hoàn toàn.
Khái niệm “hoàn toàn” có tính chất
tương đối vì đa số các pứhh đều thuận
nghịch
Mức độ “hoàn toàn” được đánh giá
qua K.
K > 107: pứ xảy ra hoàn toàn
aA + bB
K(1)
K(2)
dD + eE
4
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
2. Cân bằng trao đổi điện tử
2.1. Hằng số cân bằng, dự đoán
chiều phản ứng
2.2. Thế tương đương của dd
chứa 2 đôi oxy hóa khử
I. CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN TỬ
5
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
ĐN: Là quá trình cho - nhận điện tử xảy ra
giữa 2 dạng oxy hoá (ox) và khử (kh) của
một đôi oxy hoá khử liên hợp(ox/kh)
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
6
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
M
Mn+
M – ne-→ Mn+ (1)
Mn+ + ne-→ M (2)
(1) > (2)
7
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
Me
Mn+ + me-→ M(n-m)+
e-
8
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Quy ước:
E02H+/H2 = 0 VPt
Điện cực
hydro tiêu chuẩn
9
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
10
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
+
+
⇒
⇒+
2H 2e - H
M ne M
-
2
-n
Tổng cộng
++ +⇔+ nH M H
2
n M 2
n
11
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
)ln(M.
nF
RT
nF
G- E
n.F.E- )RT.ln(M - G G
E E - E E
)).(P(M
)(HRT.ln G En.F.- G
nT
0
/MM
/MM
n
T
0
T
/MM/H2H/MM
n/2
H
n
n
T
0
T
n
n
n
2
n
2
+
+
+
+
+Δ=⇒
=Δ=Δ⇒
==Δ
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛+Δ=Δ=Δ
+
+
+++
12
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Khi hiện diện trong nước, cặp ox/kh tạo cho
dd một thế tính theo phương trình Nernst:
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
13
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Với:
E0: hằng số đặc trưng cho khả năng
oxy hóa - khử của đôi ox/kh liên hợp
R = 8,3144 J/mol.oK
T = 298oK
F = 96493 Cb/mol
(ox), (kh): hoạt độ của 2 dạng ox và
kh (với arắn = 1 và pkhí = 1 atm)
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
14
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
Thay các giá trị và nếu dd loãng, thay hoạt
độ bằng nồng độ:
(3) )].[H
]kh[
]ox[lg(
n
059,0EE
(2) )].[H
]kh[
]ox[lg(
n
059,0EE
(1)
]kh[
]ox[lg
n
059,0EE
m
p
o
mo
o
+
+
+=
+=
+=
15
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Ở điều kiện (25oC, 1atm); pH 0 và [ox] =
[kh]:
→ E = E0
E0 là:
thế oxy hoá chuẩn
thể hiện cho khả năng oxy hoá hay
khử của hai dạng liên hợp
hằng số đặc trưng của bán cân bằng
trao đổi điện tử
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
16
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
PbO2↓ + 4H+ + 2e ↔ Pb2+ +2H2O
Cl2 ↑ + 2e ↔ 2Cl-
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
17
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
ĐN: Là quá trình cho - nhận điện tử
xảy ra giữa 2 đôi oxy hoá - khử khác
nhau.
2.1. Hằng số cân bằng, dự đoán
chiều phản ứng
2.2. Thế tương đương của dd
chứa 2 đôi oxy hóa khử
2. Cân bằng trao đổi điện tử
18
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Hằng số cân bằng
Xét 2 đôi oxy hoá khử liên hợp :
Ox1 + n1e ↔ Kh1 Eo1
Kh2 - n2e ↔ Ox2 Eo2
-------------------------------
n2Ox1 + n1kh2 n1Ox2 + n2Kh1⎯⎯→← )1(K
19
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Hằng số cân bằng
Tại cân bằng, Kthuận hoặc Knghịch cho
biết mức độ của phản ứng.
→ Chỉ cần xét một trong 2 giá trị thì suy
ra được chiều phản ứng.
12
21
n
2
n
1
n
1
n
2
nghòch
thuaän ]Kh[]Ox[
]Kh[]Ox[
K
1 K ==
20
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Hằng số cân bằng
Mỗi đôi oxy hoá khử có thế như sau:
Ở trạng thái cân bằng ta có:
Ecb = E1 = E2
21
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Hằng số cân bằng
22
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Hằng số cân bằng
059,0
)EE.(n.n 201021
10)1(K
:Vaäy
−
=
23
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Dự đoán chiều phản ứng
(E10 – E20 ) > 0:
K(1) > K(2) → phản ứng theo chiều 1.
Ox1 có tính oxy hóa mạnh hơn Ox2.
Kh1 có tính khử yếu hơn Kh2.
(E10 – E20 ) < 0: ngược lại
→ E0 : cho biết cường độ dạng oxy hóa.
n2Ox1 + n1Kh2 n1Ox2 + n2Kh1
K(1)
K(2)
24
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
E0 càng lớn:
Tính oxy hóa của dạng Ox càng
mạnh
Tính khử của dạng Kh càng yếu
→ dự đoán chiều phản ứng: đôi nào
có E0 lớn hơn thì dạng oxy hóa của
nó sẽ oxy hóa dạng khử của đôi kia.
Dự đoán chiều phản ứng
25
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Dự đoán chiều phản ứng
Đa số các pứ oxy hóa khử xảy ra trong
môi trường acid, dự đoán có thể sai vì K
đã thay đổi. Giả sử H+ tham gia vào bán
cân bằng của đôi Ox1/pKh1
n2Ox1 + n1kh2 n1Ox2
+n2pKh1+1/2n2mH2O
⎯⎯→← )1(K
26
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
212
21
mnn
2
n
1
pn
1
n
2
]H[]Kh[]Ox[
]Kh[]Ox[)1(K +=
→ giá trị K(1) phụ thuộc nhiều vào [H+] hay
pH của môi trường.
Dự đoán chiều phản ứng
27
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Cách tạo ra điểm tương đương:
Trộn 2 đôi theo số đương lượng bằng
nhau.
Thêm dần Ox1 vào Kh2 cho đến lúc
đương lượng chúng bằng nhau
→ điểm tương đương
→ thế dd đạt được ở cân bằng tại điểm
tương đương gọi là thế tương đương
Etđ.
2.2. Thế tương đương của dd
chứa 2 đôi oxy hóa khử
28
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
n2Ox1 + n1Kh2 + n2mH+ n1Ox2 +
n2pKh1 + 1/2n2mH2O
Tại điểm tương đương ta có:
Ecb = E1 = E2 = Etđ
⎯⎯→← )1(K
Thế tương đương
29
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
30
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
31
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
32
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Giả sử:
Trộn V1(ml) dd Ox1 có nồng độ CN1 vào
V2(ml) dd Kh2 có nồng độ CN2 (theo
cùng số ĐL) để đạt được điểm tương
đương.
Số ĐL Ox1 và Kh2 đều pứ: A
Số ĐL Ox2 và Kh1 sinh ra: A
Tại CB: dd (V1+V2) ml với nồng độ cuả
các cấu tử tương ứng [Ox1]; [Kh1]; [Ox2];
[Kh2]
Thế tương đương
33
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
3
211
1
1
3
2111
3
11N
1
1
-
11
10).VV].(Kh.[
p
nA
:CB taïi rasinh Kh cuûa ÑLSoá
10).VV].(Ox.[nA10.).V(OxC
:CB taïi laïi coøn Ox cuûa ÑLSoá
pKh en Ox
−
−−
+=
+=−
→+
34
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
3
2122
3
22N
2
3
2122
2
2
-
22
10).VV].(Kh.[nA10.V).Kh(C
:CB taïi laïi coøn Kh cuûa ÑLSoá
10).VV].(Ox.[n A
:CB taïi rasinh Ox cuûa ÑLSoá
Kh en Ox
−−
−
+=−
+=
→+
35
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
3-
211
13-
2122
12
3-
2122
3-
2111
21
).10V].(V.[Kh
p
n).10V].(V.[Oxn
rasinh Kh cuûa ÑLSoá rasinh Ox cuûa ÑLSoá
).10V].(V.[Khn).10V].(V.[Oxn
Kh cuûa laïi coøn ÑLSoá Ox cuûa laïi coøn ÑLSoá
:CB taïi Vaäy
+=+
=
+=+
=
36
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
)
]Kh[
]Ox[.
]Kh[
]H][Ox[lg(.
nn
059,0
nn
E.nE.nE
:vaøo Theá
.pn
n
][Kh
][Oxvaø
n
n
][Kh
][Ox
:ra Suy
2
2
p
1
m
1
21
21
2
0
21
0
1
tñ
2
1
1
2
1
2
2
1
+
++
+
+=
==
37
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1p
1
m
21
21
2
o
21
o
1
tñ
]Kh.[p
]H[lg
nn
059,0
nn
EnEnE
−
+
++
+
+=
Thế tương đương
38
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
VD: Tính K và Etđ của phản ứng khi trộn
100ml dd Cr2O72- 0,1N vào 200ml dd Cu+
0,1N ở pH 0.
Biết: Cr2O72-/2Cr3+ (E01 = 1,33V)
Cu2+/Cu+ (E20 = 0,153V)
Thế tương đương
39
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
40
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Thế tương đương
41
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán cân bằng trao đổi tiểu phân
Bán cân bằng tạo phức
Bán cân bằng acid – baz
Bán cân bằng tạo tủa
2. Cân bằng trao đổi tiểu phân
II. CÂN BẰNG
TRAO ĐỔI TIỂU PHÂN
42
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
ĐN: Là quá trình cho - nhận tiểu phân
giữa hai dạng cho D (donor) và nhận A
(acceptor) trong dd.
A + p D
K(1)
K(2)
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
43
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
Quy ước:
D cuûa ly phaânsoá haèngk
]D[
]p][A[1kK(2)
D cuûa beànsoá haèng:
]p][A[
]D[)1(K
D
D
D
D
D
=
=β==
β
=β=
44
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
Trong thực tế:
A + p D 1
ß 1
kn
D 1 + p D 2
ß 2
kn-1
D n-1 + p D n
ß n
k1
45
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
A + np Dn
ß1,n
k1,n
Tổng cộng quá trình trao đổi n tiểu phân:
),......,,(f n21n,1 βββ=β⇒
46
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
A + 2p D2
ß1,2
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
47
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
CM được: hằng số bền tổng cộng ứng
với quá trình nhận một lúc nhiều tiểu
phân bằng tích các hằng số bền từng
nấc.
→ [Di] = β1,i [A][p]i (*)
1)ni' (i
..
1.......
]][[
][
'.1
21,1
+=+
===
− inn
ii
i
i kkkpA
D ββββ
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
48
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Nồng độ các cấu tử ở thời điểm CB:
[A]?
[p]?
[Di]?
A + p D1 + p
D2 + p ..... Dn
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
49
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Ký hiệu:
[A]o: nồng độ A tại thời điểm
ban đầu.
[A]: nồng độ A tại cân bằng.
[Di]: nồng độ phức Di tại cân
bằng.
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
50
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Ta có:
[A]o = [A] + [D1] +[D2] +…..+ [Dn]
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
51
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
A(p)
o
1
i
i,1
o
1
i
i,1A(p)
]A[
}]p[1{
]A[]A[
pcoù khiA cuûa
kieänñieàu soá heä:]p[1
:Ñaët
α=β+=⇒
β+=α
∑
∑
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
52
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
∑β+
β=⇒
β=
1
i
i,1
i
i,1o
i
i
i,1i
}]p.[1{
]p.[.]A[
]D[
]p].[A.[]D[
:coù Ta
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
53
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Bán CB trao đổi tiểu phân
∑
∑
β+
β=⇒
•
α=β+=
•
1
i
i,1
i
i,1o
i
A(p)
o
1
i
i,1
o
}]p.[1{
]p.[.]A[
]D[
:Di phöùccaùc ñoä Noàng
]A[
}]p.[1{
]A[]A[
:A ñoä Noàng
:CBtaïi,laïiToùm
54
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Hằng số đặc trưng
của các bán CB cụ thể
Bán cân bằng tạo phức
Bán cân bằng acid – baz
Bán cân bằng tạo tủa
55
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
βD: hằng số bền của phức D
kD = 1/ βD: hằng số phân ly của phức.
DA + p
ßD
kD
Bán cân bằng tạo phức
56
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng tạo phức
FeY-
ßFeY- = 10
25,10
Fe3+ + Y4-
Hằng số bền của phức EDTA với KL:
trang 263
Hằng số bền β1,i của phức KL với các
ligand khác nhau: trang 245 - 262
57
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng acid – baz
Bán CB acid: p = H+
HA/A-: đôi acid baz liên hợp
(Bronsted – Lowry)
HAA- + H+
ßHA
kHA
58
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng acid – baz
]HA[
]A][H[ k k k:2 Chieàu
:1 Chieàu
:acidbaèngcaânsoá haèngCaùc
A/BacidHA
HA
−+
===
β
59
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng baz:
HA + OH-A- + H2O ßA-
kA-
Bán cân bằng acid – baz
]OH][A[
]OH][HA[ k k
2
bazA −
−
==−
60
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng acid – baz
61
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Nhận xét:
Acid HA càng mạnh thì baz liên hợp
A- càng yếu.
Khi kHA càng lớn thì βHA càng nhỏ.
kHA tra trong sổ tay (trang 226 – 232)
βHA, kA- : tính từ các biểu thức tương
quan.
Bán cân bằng acid – baz
62
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
VD:
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-
k(NH3) = 10-4,755
→ k(NH4+) = 10-14/10-4,755 = 10-9,245
k(CH3COOH) = 10-4,76
→k(CH3COO-) = 10-14/10-4,76 = 10-9,24
Bán cân bằng acid – baz
63
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng tạo tủa
p ≠ H+ và D↓ ít tan
Trong nhiều trường hợp thực tế, giai đọan
tạo tủa gồm 2 bán cân bằng liên tiếp:
tạo phức
tạo tủa
A + np ßD D D
ßD
64
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng tạo tủa
65
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Trong DD, tại thời điểm cân bằng:
[A].[p]n = Tst (D↓) = const
Điều kiện để xuất hiện tuả D↓:
[A].[p]n > Tst (D↓)
Bán cân bằng tạo tủa
66
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng tạo tủa
Độ tan S của (D↓): tổng nồng độ của D
chuyển vào dd (tất cả các dạng).
→ S = [D] + [A] ≈ [A]
(Thực tế: [D] rất nhỏ )
A + np
ßD D D
ßD
67
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Độ tan S của hợp chất AmBn:
AmBn ↔ mAn+ + nBm-
S(M) mS nS
Bán cân bằng tạo tủa
68
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng tạo tủa
69
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
So sánh độ bền của các tủa:
Bán cân bằng tạo tủa
70
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Nếu các chất có biểu thức tích số tan
giống nhau (cùng số mũ) so sánh độ
bền của các chất thông qua T và S:
T và S càng lớn → tủa càng kém
bền.
Nếu các chất có biểu thức tích số tan
khác nhau (khác số mũ) so sánh độ
bền của các chất thông qua S.
Bán cân bằng tạo tủa
71
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng tạo tủa
84.15
AgCN
08.16
AgI
28.12
AgBr
75.9
AgCl
10T
10T
10T
10T
−
−
−
−
=
=
=
=
72
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Bán cân bằng tạo tủa
73
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
2. Cân bằng
trao đổi
tiểu phân (Đọc)
74
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Là quá trình cho nhận tiểu phân p giữa hai
đôi cho nhận tiểu phân D1/A1 và D2/A2.
A1 + n1p D1
A2 + n2pD2
n2A1 + n1D2 n2D1 + n1A2
K(1)
2. CB trao đổi tiểu phân
75
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
2. CB trao đổi tiểu phân
1n
2D
2n
1D
n
2
2
Dn
1
1
D
n
1
n
2
n
2
n
1
)(
)()1(K
].[p][A
][D vaø
].[p][A
][D Maø
]A.[]D[
]A.[]D[)1(K
2211
21
12
β
β=⇒
=β=β
=
76
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Chiều 1:
Nếu (βD1)n2 > (βD2)n1 : cân bằng xảy
ra ưu tiên theo chiều 1 và ngược
lại.
1n
2D
2n
1D
)(
)()1(K β
β=
2. CB trao đổi tiểu phân
77
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Tại cân bằng
n1[A1] = n2[D2]
n1[D1] = n2 [A2]
n2A1 + n1D2 n2D1 + n1A2
]A[
]D[
]D[
]A[
1
1
2
2 =→
Nồng độ của các tiểu phân ở
điểm tương đương
78
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1
2
2
1
21
21
12
12
n
D
n
D
nn
1
nn
1
n
2
n
1
n
2
n
1
)(
)(
]A[
]D[
]D[]A[
]A[]D[)1(K
β
β==
=
+
+
Nồng độ của các tiểu phân ở
điểm tương đương
79
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Cách biểu diễn và tính toán đối với
cân bằng trao đổi tiểu phân trong
thực tế:
Quy ước:
Cân bằng xảy ra giữa các cấu tử
chính là cân bằng chính.
Nồng độ của các tiểu phân ở
điểm tương đương
80
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Quy ước:
Cấu tử còn lại sẽ xem là cấu tử gây
nhiễu lên cân bằng chính
Các cân bằng trao đổi tiểu phân trong
thực tế được đưa về bán cân bằng
để tiện biểu diễn và tính toán đỡ
phức tạp. Xét kỹ hơn trong chương 4.
Nồng độ của các tiểu phân ở
điểm tương đương
81
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Xét tính định lượng của một cân
bằng hoá học - mức độ hữu hiệu
của biện pháp tách
2. Tính pH của dung dịch
III. ỨNG DỤNG
82
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
1. Xét tính định lượng của một cân
bằng hoá học - mức độ hữu hiệu của
biện pháp tách
83
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Nguyên tắc: pH = -lg[H+]
Nồng độ H+ trong dd là nghiệm của một
phương trình tổng quát được tổ hợp từ
các phương trình.
Pt trung hòa điện tích trong dd
Pt tích số ion của nước
Pt bảo toàn vật chất
Pt hằng số phân ly acid –baz.
2. Tính pH của dung dịch
84
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Từ đó áp dụng cho các trường hợp sau:
Phương trình tính pH của dd acid.
Phương trình tính pH của dd chứa 2
đơn acid HA1, HA2.
Phương trình tính pH của dd baz.
pH của dd gồm acid và baz liên hợp.
2. Tính pH của dung dịch
85
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
XÂY DỰNG
CÔNG THỨC TÍNH pH
CHO DD ĐƠN ACID HA
CÓ [HA]0 = CHA
86
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Trong dd nước, có CB:
HA ↔ H+ + A-
H2O ↔ H+ + OH-
Tồn tại 4 ẩn số:
pH của dd đơn acid HA
87
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH của dd đơn acid HA
88
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH của dd đơn acid HA
89
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH của dd đơn acid HA
90
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH của dd đơn acid HA
91
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH của dd đơn acid HA
010.k
]H)[10C.k(
]H[k]H[
14
HA
14
HAHA
2
HA
3
=−
+−
+
−
+−
++
92
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Một số công thức
đơn giản
dùng tính pH DD
93
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
=+
n
1
HAiHAi
2 C.k]H[
pH DD hỗn hợp các acid yếu
94
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH DD chứa 1 acid yếu
95
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
∑ −−=− n
1
iAiA
2 C.k]OH[
pH DD hỗn hợp các baz yếu
96
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH DD chứa 1 baz yếu
97
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH DD chứa 1 baz yếu
98
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH DD chứa 1 baz yếu
−++= AHA Clg2
1pK
2
17pH
99
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
DD đệm có thể cấu tạo bởi:
Acid yếu và baz liên hợp
CH3COOH/CH3COO-
Baz yếu và acid liên hợp
NH3/NH4+
Hai chất lưỡng tính acid – baz
NaH2PO4/ Na2HPO4
pH DD đệm
100
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
A
B
HA C
ClgpKpH
:ñeämdd pH
+=
•
pH DD đệm
101
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Đệm năng (dung lượng đệm) của DD
đệm: β
Khả năng điều hòa pH trong 1 giới hạn
xác định.
Biểu diễn bằng số mol acid mạnh hay
baz mạnh thêm vào 1 lít DD đệm để pH
của nó thay đổi 1 đơn vị pH.
pH DD đệm
102
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH DD đệm
pH
C
pH
C AB
Δ
Δ−=Δ
Δ=β
103
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH của hợp chất ion cấu
tạo bởi acid mạnh + baz
mạnh
→ pH = 7
104
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH của hợp chất ion cấu
tạo bởi acid mạnh + baz
yếu
(*)
Clg
2
1pK
2
1pH muoáiHA −=
105
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
pH của hợp chất ion cấu
tạo bởi acid yếu + baz
mạnh:
muoáiHA Clg2
1pK
2
17pH ++=
106
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Áp dụng chung cho đa số
trường hợp thoả mãn:
ĐK: kHA ≥ 10-7 & CHA ≥ 10-6 M
[H+]2 + kHA[H+] - kHA.CHA = 0
107
GV: Trần T Phương Thảo
ĐHBK
Điều kiện:
kHA ≥ 10-1 và 10-6≤ CHA ≤ 10-2
Hoặc
10-4≤ kHA ≤ 10-2 & 10-6≤ CHA ≤ 10-5
HAClgpH −=⇒