2. Bài 2. Cân bằng trong dung dịch nước

CH tr 16

Phương pháp:

– pH là đại lượng liên hệ trực tiếp với nồng độ H⁺ hay OH^–

– Chỉ số pH có ý nghĩa to lớn trong thực tiễn, liên quan đến sức khỏe con người, sự phát triển của động, thực vật.

– Xác định pH: chất chỉ thị hoặc máy đo pH.

Lời giải chi tiết:

– pH là một đại lượng liên hệ trực tiếp với nồng độ H⁺, OH ^– để đánh giá tính acid, base của một dung dịch đã cho, với quy ước như sau:

pH = -log[H⁺] hoặc [H⁺] = 10^-pH

– Chỉ số pH có ý nghĩa to lớn trong thực tiễn, pH có liên quan đến sức khoẻ con người, sự phát triển của động, thực vật, …

Trong cơ thể người, máu và các dịch của dạ dày, mật,.. đều có giá trị pH trong một khoảng nhất định. Nếu chỉ số pH thay đổi đột ngột, không nằm trong giới hạn cho phép thì có thể là dấu hiệu ban đầu của bệnh lí.

Một số động vật sống dưới nước cần môi trường có giá trị pH thích hợp.

Một số loại thực vật chỉ phát triển tốt trong đất có giá trị pH thích hợp.

Trong đời sống hằng ngày, các sản phẩm như dầu gội, xà phòng, kem dưỡng da,… cũng đều cần có giá trị pH trong một khoảng nhất định để an toàn cho người sử dụng.

– Cách xác định pH: có thể xác định pH gần đúng bằng chất chỉ thị acid – base như giấy pH, giấy quỳ, phenolphthalein có màu sắc thay đổi trong các khoảng pH. Khi cần xác định pH chính xác hơn, người ta dùng máy đo pH.

CH tr 17

Phương pháp:

a) Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện.

b) Hạt mang điện: cation, anion.

c) Giải thích: NaCl phân li trong nước tạo thành cation và anion mang điện tích.

Lời giải chi tiết:

a) Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện.

b) Đèn sáng cho thấy dung dịch NaCl dẫn điện, chứng tỏ dung dịch có hạt mang điện. Đó có thể là cation và anion.

c) Giải thích:

NaCl là hợp chất ion, trong tinh thể có các ion Na⁺ và Cl^– liên kết với nhau bằng lực hút tĩnh điện. Nước là một dung môi phân cực. Khi cho tinh thể NaCl vào nước, các ion Na⁺ và Cl^– trên bề mặt hút các phân tử nước lại gần. Các phân tử nước hướng các đầu âm vào ion Na⁺, các đầu dương vào ion Cl^– và làm yếu liên kết giữa các cation, anion trong tinh thể và khuếch tán vào nước.

NaCl(aq) → Na⁺(aq) + Cl^–(aq)

Phương pháp:

Đèn sáng chứng tỏ có dòng điện chạy qua => dung dịch dẫn điện => có các hạt dẫn điện là các ion trái dấu => chất hòa tan trong dung dịch có điện li và ngược lại.

Lời giải chi tiết:

CH tr 18

Phương pháp giải:

Đèn càng sáng thì số ion mang điện trong dung dịch càng nhiều.

Lời giải chi tiết:

Hai cốc đựng dung dịch HCl và CH₃COOH với cùng nồng độ 0,1 M, cốc đựng dung dịch HCl cho đèn sáng hơn → số ion mang điện trong dung dịch HCl nhiều hơn.

→ Acid HCl phân li mạnh hơn.

Phương pháp:

– Chất điện li mạnh khi tan trong nước, quá trình phân li xảy ra gần như hoàn toàn và được biểu diễn bằng mũi tên 1 chiều. Bao gồm: acid mạnh, base mạnh.

– Chất điện li yếu khi tan trong nước, quá trình phân li là một phản ứng thuận nghịch và được biểu diễn bằng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau. Bao gồm: acid yếu, base yếu.

Lời giải chi tiết:

• HF: HF ⇌ H⁺ + F^–
• HI: HI –> H⁺ + I^–
• Ba(OH)₂: Ba(OH)₂ ⇌ Ba²⁺ + 2OH^–
• KNO₃: KNO₃ ⇌ K⁺ + NO₃^–
• Na₂SO₄: Na₂SO₄⇌ 2Na⁺ + SO₄^2-

CH tr 19

Phương pháp:

a) Phương trình điện li của các chất:

HCl → H⁺ + Cl^–

NaOH → Na⁺ + OH^–

Na₂CO₃ → 2Na⁺+ CO₃^2-

b) Học sinh sử dụng máy đo xác định pH.

c) Trong môn Khoa học tự nhiên 8:

– Acid là những hợp chất trong phân tử có nguyên tử hydrogen liên kết với gốc acid.

– Base là những hợp chất trong phân tử có nguyên tử kim loại liên kết với nhóm hydroxide.

Lời giải chi tiết:

a) Phương trình điện li của các chất:

HCl → H⁺ + Cl^–

NaOH → Na⁺ + OH^–

Na₂CO₃ → 2Na⁺+ CO₃^2-

b) Học sinh sử dụng máy đo xác định pH, tham khảo kết quả sau:

c) Trong môn Khoa học tự nhiên 8:

– Acid là những hợp chất trong phân tử có nguyên tử hydrogen liên kết với gốc acid. Khi tan trong nước, acid tạo ra ion H⁺.

– Base là những hợp chất trong phân tử có nguyên tử kim loại liên kết với nhóm hydroxide. Khi tan trong nước, base tạo ra ion OH^–.

⇒ Theo khái niệm acid – base trong môn Khoa học tự nhiên ở lớp 8, HCl là acid; NaOH là base.

CH tr 20

Phương pháp:

Acid là chất cho proton (H⁺) và base là chất nhận proton.

Lời giải chi tiết:

Thuyết Bronsted – Lowry cho rằng acid là chất cho proton (H⁺) và base là chất nhận proton.

a) CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO^– + H₃O⁺

Trong phản ứng trên: CH₃COOH cho H⁺, CH₃COOH là acid; H₂O nhận H⁺, H₂O là base.

b) S^2- + H₂O ⇌ HS^– + OH^–

Trong phản ứng trên: H₂O cho H⁺, H₂O là acid; S^2- nhận H⁺, S^2- là base.

CH tr 21

Phương pháp :

3.

a) Tính nồng độ H⁺ : [H⁺].[] = 10^-14

Tính pH: pH = -log[H⁺]

b) pH > 7 ⇒ môi trường base.

4.

a) pH = 4,52 ⇒ môi trường acid.

b) Đất chua là đất có nồng độ H⁺ cao, để giảm độ chua ta cần có những biện pháp làm giảm nồng độ H⁺.

5. Tính pH: pH = -log[H⁺]

CH₃COOH là chất điện li yếu ⇒ [H⁺] < 0,1M ⇒ pH >1

Lời giải chi tiết:

3.

a) Ta có: [H⁺].[OH^–] = 10^-14 ⇒ [H⁺] = 10^-8,83

⇒ pH = -log[H⁺] = 8,83.

b) pH > 7 nên môi trường của loại dầu gội trên là base.

4.

a) Giá trị pH là 4,52 < 7 nên môi trường của dung dịch là acid.

b) Biện pháp để giảm độ chua, tăng độ pH của đất:

+ Xây dựng hệ thống tưới, tiêu nước để rửa chua cho đất.

+ Sử dụng vôi bột, tro bếp … bón cho đất.

+ Bón phân hữu cơ, phân chuồng ủ hoai mục … cho đất (cách này giúp giảm pH của đất một cách từ từ, nếu muốn giảm pH của đất một cách nhanh chóng thì cách này không phù hợp).

5. Đáp án đúng là: A

CH tr 22

Phương pháp:

6. pH = 2,4 < 7 ⇒ Nước chanh có môi trường acid (loại A).

[H⁺] của nước chanh là 10^-pH = 10^-2,4 (loại B).

[OH^–] của nước chanh là 10^-11,6 < 10^-7 (loại D).

7.

a) Phương trình hóa học: ClO^–+ H₂O ⇌ HClO + OH^–

b) Môi trường nước Javel: môi trường base do ClO^– nhận proton.

Lời giải chi tiết:

6. Đáp án đúng là: C

7.

a) Phương trình hoá học của phản ứng xảy ra:

ClO^–+ H₂O ⇌ HClO + OH^–

Trong phản ứng trên ClO^– nhận H⁺ từ nước nên là base; H₂O là acid.

b) Vì trong phản ứng ClO^– nhận proton để tạo thành HClO, nên dung dịch nước Javel có tính base.

CH tr 23

Phương pháp:

– Máy đo pH hoặc giấy pH cho chỉ số pH chính xác của các dung dịch.

– Màu của chất chỉ thị thay đổi theo độ pH của dung dịch.

– Môi trường acid pH < 7; môi trường base pH > 7; môi trường trung tính pH = 7.

Lời giải chi tiết:

CH tr 24

Phương pháp:

1. Học sinh dùng giấy pH xác định giá trị pH gần đúng của các dung dịch.

2. Giải thích:

– Trong dung dịch Na₂CO₃, ion Na⁺ không bị thuỷ phân, còn ion CO₃^2-thuỷ phân trong nước tạo ra ion OH^– → môi trường base.

– Trong dung dịch AlCl₃ và FeCl₃, ion Cl^– không bị thuỷ phân, các ion Al³⁺ và Fe³⁺ bị thuỷ phân trong nước tạo ra ion H⁺ → môi trường acid.

Lời giải chi tiết:

1. Học sinh dùng giấy pH xác định giá trị pH gần đúng của các dung dịch. Tham khảo:

2. Giải thích:

– Trong dung dịch Na₂CO₃, ion Na⁺ không bị thuỷ phân, còn ion CO₃^2-thuỷ phân trong nước tạo ra ion OH^– theo phương trình:

CO₃^2- + H₂O ⇌ HCO₃^‑ + OH^–

Vậy dung dịch Na₂CO₃ có môi trường base.

– Trong dung dịch AlCl₃ và FeCl₃, ion Cl^– không bị thuỷ phân, các ion Al³⁺ và Fe³⁺ bị thuỷ phân trong nước tạo ra ion H⁺ theo phương trình ở dạng đơn giản như sau:

Al³⁺ + H₂O ⇌ Al(OH)²⁺ + H⁺

Fe³⁺ + H₂O ⇌ Fe(OH)²⁺ + H⁺

Vậy các dung dịch AlCl₃ và FeCl₃ có môi trường acid.

CH tr 26

Phương pháp:

8. Một số điểm cần chú ý trong quá trình chuẩn độ: chọn chất chỉ thị phù hợp, đảm bảo phản ứng chuẩn độ xảy ra đầy đủ và đồng nhất, tránh để hóa chất nắm vào tay, mắt, cần cẩn thận với các dụng cụ dễ vỡ.

9. Một số nguyên nhân gây ra sai số: phương pháp hay quy trình chuẩn độ, dụng cụ đo, hóa chất không đảm bảo.

Lời giải chi tiết:

8. Một số điểm cần chú ý trong quá trình chuẩn độ:

– Chọn chỉ thị phù hợp: Chỉ thị được chọn cần có độ chuyển màu phù hợp với phạm vi pH của dung dịch cần chuẩn độ.

– Thêm từng giọt dung dịch chuẩn độ và khuấy đều để đảm bảo phản ứng diễn ra đầy đủ và đồng nhất.

– Tránh để các hoá chất như dung dịch HCl, dung dịch NaOH bắn vào tay, mắt.

– Các dụng cụ thuỷ tinh (bình tam giác, burette, pipette …) dễ vỡ, cần cẩn thận.

9. Một số nguyên nhân có thể dẫn đến sai số trong quá trình chuẩn độ:

+ Sai số do phương pháp hay quy trình chuẩn độ: phản ứng hoá học không hoàn toàn, chỉ thị đổi màu khi chưa đến điểm tương đương …

+ Sai số do dụng cụ như: dụng cụ chưa được rửa sạch, dụng cụ chưa được chuẩn hoá…

+ Sai số do người làm thí nghiệm: mắt nhìn không chính xác, cẩu thả trong thực nghiệm …

+ Sai số do hoá chất không tinh khiết.

Lý thuyết

>> Xem chi tiết: Lý thuyết Cân bằng trong dung dịch nước – Hóa học 11 – Kết nối tri thức