Ket Tua Trong Phan Ung Hoa Hoc

Precipitations In Chemical Reactions

t t a trong các ph n

ng hóa h c

(The Young Vietnamese Chemistry Specialists)

ây là nh ng lý thuy t r t c b n v s hình thành k t t a trong dung d ch mà nh ó b n có th oán m t ph n ng có th t o thành k t t a hay không, d a vào qui t c hòa tan mà chúng tôi ã trình bày trong ph n HÓA H C PH THÔNG c a DI N ÀN HÓA H C, và bài này chúng tôi ti p t c gi i thi u n các b n m t ph ng pháp m i, ph ng pháp so sánh tích các n ng c a các ion và tích s tan c a k t t a t o thành, d oán chính xác h n s hình thành k t t a trong dung d ch sau khi ph n ng k t thúc. Tài li u này s giúp cho nh ng h c sinh có trình trung bình ang h c kì I c a l p 11 ch ng trình c i cách giáo d c, có c nh ng khái ni m c b n và bi t cách vi t c ph ng trình ion c a ph n ng b t kì trong dung d ch và c ng giúp giáo viên có th tìm th y nh ng m y u c a h c sinh, nh m giúp h c sinh có th b sung thêm ki n th c hóa h c ph thông. Chúng tôi có l i m t s ví d các b n h c sinh có th th c hành, tính toán, các ví t ng i d nên chúng tôi ã không a l i gi i. R t mong nh n c ý ki n óng góp c a các n. K t t a là s hình thành c a m t s n ph m hòa tan không áng k , thu c trong m t ph n ng hóa h c x y ra b i s tr n l n 2 dung d ch. Vi c nh n bi t k t t a có th c minh h a b ng vi c vi t ph ng trình ph n ng d i d ng ph ng trình ion rút g n b i vi c b qua t t c các ion không ch u s thay i nào sau khi ph n ng, và ch t r n hòa tan không áng k k t t a hình thành t s k t h p c a các ion. nh n bi t ph ng trình ion chúng ta t h n các b n ã làm quen v i qui t c hòa tan mà bài vi t tr c chúng tôi có c p n trong ph n nh n bi t các ch t ph n hóa h c ph thông. ó là nh ng qui lu t giúp phát hi n các mu i là ch t d hòa tan và các mu i không tan. N u cho tr c 2dd (dung ch) và qui t c hòa tan b n có th d oán s k t có x y ra hay không? M c dù qui t c hòa tan có th cho bi t m t mu i s k t t a, ho c s k t t a c a mu i s ph thu c vào n ng c a các ion trong h n h p các dd. Tích n ng các ion ph i l n h n h ng s tích s tan c a chúng, Ksp. y m t ví d v vi c vi t ph Vi t t t c các ph

ng trình ion c a s hình thành m t k t t a.

ng trình ion có th c a m t k t t a khi 2dd sau ây

c tr n l n:

NaCl + Pb(NO3)2 1. Vi t ph dd.

ng trình phân ly th hi n các ion riêng bi t trong 2 mu i khi chúng có m t trong

NaCl Pb(NO3)2 Hãy nh n tích c a các ion trong công th c trình phân ly. 2.

Na+ + ClPb+2 + 2NO3xác

nh h s t l

ánh d u các cation và anion, tham kh o qui t c hòa tan thành k t t a khi k t h p v i nhau. Na+ + NO3-

t t a trong ph n ng hóa h c

ng cho các ion trong ph

ng

bi t nh ng ion nào có th t o

NaNO3

Trang 1

Precipitations In Chemical Reactions

NaNO3 là ch t d hòa tan theo qui t c hòa tan (t t c các mu i nitrat Pb+2 + 2Cl-

PbCl2 (ch t r n)

p ch t này không tan theo qui t c hòa tan (t t c các mu i clorua Pb(II) và Th y ngân I). 3.

Vi t ph

u tan).

u tan tr mu i clorua b c,

ng trình ion cho các k t t a t o thành. Pb+2 + 2Cl-

Vi t t t c các ph c tr n l n:

ng trình ion xác

PbCl2 (ch t r n)

nh các k t t a có th

c t o thành khi 2dd sau ây

NH4OH + Al(NO3)3 1. Vi t ph ng trình phân ly bi u di n các ion riêng bi t trong 2 mu i khi chúng xu t hi n trong dd.

2.

NH4OH

NH4+ + OH-

Al(NO3)3

Al+3 + 3NO3-

ánh d u các cation và các anion và tham chi u v i qui t c hòa tan c hình thành. NH4+ + NO3-

Theo qui t c hòa tann thì t t c các mu i nitrat

d

oán k t t a nào

NH4NO3

u hòa tan

Al+3 + 3OH- ---> Al(OH)3 (ch t r n) Theo qui t c hòa tan thì t t c các hydroxyt u không tan ngo i tr hydroxyt c a các nguyên t thu c nhóm 1 và nhóm 2 cho nên Nhôm hydroxyt là ch t không tan. 3.

Vi t ph

ng trình ion Al+3 + 3OH-

Al(OH)3 (ch t r n)

ã n m v ng qui t c v tính hòa tan c a các mu i và ây là m t s ví d Vi t ph n:

ng trình ion và xác

1.

Fe(C2H3O2)3 + KOH

2.

Ca(NO3)2 + K2SO4

3.

Li2S + CuSO4

4.

Co(C2H3O2)2 + LiOH

t t a trong ph n ng hóa h c

nh k t t a nào s

b n t th c hành.

c hình thành khi các c p dd sau d

c tr n

Trang 2

Precipitations In Chemical Reactions

oán s k t t a d a vào n ng

c a các ion

Trong bi u th c c a Ksp thì v ph i là tích n ng c a các ion. tr ng thái bão hòa khi các ion trong dd là cân b ng v i ch t r n không tan ho c hòa tan không áng k , tích n ng c a các ion ng m t giá tr nh tính g i là h ng s tích s tan hay tích s tan c a dd. Ksp = tích n ng Tuy nhiên tích n ng p khác t n t i:

các ion

các ion không b t bu c ph i b ng giá tr

1.

Tích n ng

các ion < Ksp

2.

Tích n ng

các ion > Ksp

nh tính và có th có hai tr

ng

u tích n ng các ion < Ksp thì không có k t t a nào c t o thành m c dù mu i t o thành có th là mu i không tan theo qui t c hòa tan. u này là b i vì n ng mol c a các ion không l n làm cho quá trình k t tinh hình thành k t t a có th x y ra. Tr c tiên khi s k t t a b t u t o thành các vi tinh th óng vai trò nh là h t gi ng làm m m cho s k t tinh b m t c a các vi tinh th . Sau ó tinh th l n d n ra n m c kh i l ng c a chúng có th gi chúng l i v i nhau và d i tác d ng c a tr ng tr ng chúng b kéo xu ng áy c a bình ch a dd. t khác n u tích n ng các ion > Ksp thì n ng c a các ion l n cho s k t t a có th x y ra. B ng s tính toán n ng mol c a các ion sau khi tr n l n các dd v i nhau r i em so sánh tích các n ng v i tích s tan Ksp c a mu i không tan chúng ta có th d oán k t t a có c hình thành hay không? Sau ây là m t ví d : ng c a ion Canxi trong th plasma c a máu là 0.0025M, n ng c a ion Oxalat là 1.10-8 M. i Canxi oxalate có k t t a không? Cho bi t tích s tan c a mu i CaC2SO4, Ksp = 2.3 10-9. 1.

Vi t ph

ng trình cân b ng ion c a mu i Canxi oxalat. CaC2O4 = Ca+2 + C2O4-2

2.

Vi t tích n ng

các ion: các ion = [Ca+2] [C2O4-2]

Tích n ng 3.

Dùng các giá tr c a n ng

cho tr

c.

[Ca+2] = 0.0025 = 2.5 x 10-3 M [C2O4-2] = 1 x 10-8 M 4.

Tính toán tích các n ng Tích các n ng

.

= [Ca+2] [C2O4-2] = (2.5 x 10-3) ( 1 x 10-8) = 2.5 x 10-11

t t a trong ph n ng hóa h c

Trang 3

Precipitations In Chemical Reactions

5. So sánh k t qu tìm

c v i Ksp và

a ra k t lu n.

Tích n ng c a các ion (2.5 x 10-11) nh h n Ksp (2.3 x 10-9) chúng ta k t lu n là quá trình hình thành k t t a không th x y ra vì n ng c a các ion không l n. t ví d khác dành cho b n t th c hành. Chì (II) Cromat, PbCrO4, dùng trong s n màu vàng ("crom vàng"). Khi n ng c a Pb+2 trong dd là 5.0 x 10-4 M và n ng c a ion cromat là 5.0 x 10-5 M .B n có ngh là chì cromat s k t t a không? Cho bi t r ng Ksp c a PbCrO4 = 1.8 x 10-14.

oán k t t a b ng vi c k t h p hai dung d ch oán k t t a có x y ra hay không? Khi n ng hi n các b c nh sau: 1. 2.

mol và th tích c a dd ã bi t và b n ph i th c

Phát hi n ra các ion có th k t h p t o thành k t t a khi 2 dd

c tr n l n .

Xác nh n ng mol c a m i dd mu i tr c khi chúng tr n l n v i mu i khác, b ng cách nhân n ng mol và th tích(tính theo lít) c a m i dd.

3.

Xác nh s mol c a m i ion tham gia vào quá trình k t t a dùng ph i mu i.

4.

C ng g p th tích c a 2 dd l i v i nhau.

5.

ng trình phân ly c a

Xác nh n ng mol c a các ion tham gia t o thành k t t a sau khi ã tr n l n 2dd b ng cách l y s mol c a c a m i ion mà b n ã tìm c b c th 3 chia cho t ng th tích c a 2 dd (lít).

6.

Vi t phu ng trình ion cho quá trình k t t a.

7.

Tính tích n ng

8.

Gán các giá tr tìm

9.

So sánh tích tìm c v i Ksp c a k t t a và k t lu n quá trình k t t a c a các ion có kh ng x y ra hay không.

các ion c a k t t a c vào ph

ng trình tính tích n ng

các ion và ánh giá.

Hãy th làm ví d sau: t th 45.0 ml dd m u c a 0.0015 M BaCl2 KF. K t t a có c hình thành hay không? 1.

D

c cho vào m t c c ch a 75.0 ml dd 0.0025 M

oán k t t a có th có hay không d a vào qui t c hòa tan ã nêu.

Theo qui t c hòa tan thì Bari Florua, BaF2, s không hòa tan. 2.

Vi t ph

ng trình phân ly cho BaF2 BaF2 = Ba+2 + 2F-

t t a trong ph n ng hóa h c

Trang 4

Precipitations In Chemical Reactions

3.

Vi t tích n ng Tích n ng

4.

các ion.

các ion = [Ba+2] [F-]2

Ki m tra Ksp cho BaF2 Ksp = 1.0 x 10-6

5.

Xác

nh s mol c a BaCl2 = s mol Ba+2 trong m u tr

mol BaCl2 = s

mol Ba+2 = Phân t l

c khi tr n l n.

ng c a BaCl2 x ( th tích c a dd BaCl2 tính theo

lít) mol Ba+2 = 0.0015 (0.045 lit) = 0.0000675 mol = 6.75 x 10-5 mol 6.

Xác

nh s mol c a KF = s mol F- tr

mol KF =s mol F- = Phân t l

c khi tr n l n

ng c a KF x ( th tích c a 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 c a dd sau khi tr n l n(tính b ng lít).

75.0 ml + 45.0 ml = 120 ml = 0.120 lit 8.

Xác

nh (n ng

mol/lít) c a [Ba+2] sau khi tr n l n.

[Ba+2] = s mol c a Ba+2 ÷ t ng th tích tính theo lít [Ba+2] = 6.75 x10-5 ÷ 0.120 =5.63 x 10-4 mol/lít 9.

Xác

nh (n ng

mol/lít) c a [F-] sau khi tr n l n

[F-] = s mol c a F- / t ng th tích tính theo lít [F-] = 1.875 x 10-5 / .120 = 1.563 x 10-4 mol/lít 10. Tính c a [Ba+2] và [F-] Tích n ng

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 n ng

v i Ksp cho BaF2

tích n ng c a các ion (1.375 x 10-11) nh h n Ksp (1.0 x 10-6) do ó chúng ta k t lu n không có k t t a c hình thành.

ây là m t bài t p dành cho b n: t dd m u 45 m c a 0.015 M CaCl2 c t o thành hay không? t t a trong ph n ng hóa h c

c thêm vào dd 55 ml 0.010 c a Na2SO4. có k t t a nào

Trang 5