Bài tập môn Hóa phân tích - Chương 3
CHƯƠNG 3
HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC
CÂN BẰNG HOÁ HỌC ĐƠN GIẢN
TRONG NƯỚC
Bài tập
1. Trạng thái cân bằng của hệ trong
dung dịch nước
2. Nhận diện các đôi acid/baz trong
các phản ứng.
3. pH của các dung dịch
4. Các bài toán liên quan đến cân
bằng hóa học đơn giản trong
nước.
Trạng thái cân bằng của hệ trong dung dịch nước
1. Mô tả trạng thá i câ n bằng trong nước của:
a. HCl
b. CH3COOH
c. H2SO4
d. H2C2O4
e. NaOH
f. NH3
g. NH4Cl
h. KCN
i. Cu(NO3)2
j. Na2SO3
Trạng thái cân bằng của hệ trong dung dịch nước
1. Mô tả trạng thá i câ n bằng trong nước của:
a. HCl
HCl laø acid maïnh :
HCl + H2O → H3O+ + Cl –
HCl → H+ + Cl –
Viết dưới dạng rút gọn:
Nước là dung mô i lưỡng tí nh ( vừa cho, vừa nhận H+ ):
H2O + H2O → H3O+ + OH –
hay H2O H+ + OH –
a. CH3COOH
CH3COOH laø acid yeáu: CH3COOH + H2O
H3O+ + CH3COO –
H + + CH3COO –
hay
CH3COO – bò thuûy phaân:
CH3COO – + H2O
Nöôùc cuõng phaân li:
H2O
CH3COOH
CH3COOH + OH –
H+ + OH –
Trạng thái cân bằng của hệ trong dung dịch nước
1. Mô tả trạng thá i câ n bằng trong nước của:
a. H2SO4
b. H2C2O4
c. NaOH
d. NH3
e. NH4Cl
f. KCN
g. Cu(NO3)2
h. Na2SO3
CÂN BẰNG TRAO ĐỔI ĐIỆN TỬ
1. Bán cân bằng trao đổi điện tử
2. Cân bằng trao đổi điện tử
– Hằng số cân bằng, dự đoán chiều
phản ứng
–Thế tương đương của dd chứa 2 đôi
oxy hóa khử
Bán cân bằng trao đổi điện tử
• 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):
• Ví dụ:
Ox + ne ↔ Kh
(1)
(Al3+/Al)
Ox + mH+ + ne ↔ Kh + m/2H2O (2)
-
(MnO4 /Mn2+)
Ox + mH+ + ne ↔ p Kh + m/2H2O (3)
2-
(Cr2O7 /2Cr3+)
Bán cân bằng trao đổi điện tử
M – ne- → Mn+ (1)
Mn+ + ne- → M (2)
M
-
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
Mn+
(1) chiếm ưu thế hơn (2)
Bán cân bằng trao đổi điện tử
M n+ + ne- → M
H2 - 2e- → 2H+
n
M n+ + H2 M + nH+
2
Bán cân bằng trao đổi điện tử
• Khi hiện diện trong nước, cặp ox/kh tạo cho dung
dịch một thế (E), theo phương trình Nernst:
RT (ox)
nF (kh)
E = Eo + ln
(1)
RT (ox)
E = Eo + ln[ .(H+ )m ] (2)
nF (kh)
RT (ox)
E = Eo + ln[ .(H+ )m ] (3)
nF (kh)p
Bán cân bằng trao đổi điện tử
• E0: Thế oxy hóa chuẩn, hằng số đặc trưng cho khả
năng oxy hóa/khử của đôi ox/kh liên hợp, hằng số
đặc trưng của bán CB TĐ ĐT.
R = 8,3144 J.mol-1.K-1
T = 298oK
F = 96493 Cb.mol-1
(ox), (kh): hoạt độ của 2 dạng oxy hóa và khử (với
arắn = 1 và pkhí = 1 atm)
• Ở điều kiện chuẩn (25oC, 1atm, pH=0) và [ox] = [kh]
thì:
E = E0
Bán cân bằng trao đổi điện tử
• Thay hoạt độ bằng nồng độ:
0,059 [ox]
E = Eo + lg
(1)
n [kh]
0,059 [ox]
E = Eo + lg( .[H+ ]m ) (2)
n [kh]
0,059 [ox]
E = Eo + lg( .[H+ ]m ) (3)
n [kh]p
Bán cân bằng trao đổi điện tử
PbO2↓ + 4H+ + 2e ↔ Pb2+ +2H2O
4
+
0,059 H
o
2+
E = E + lg
PbO2 / Pb
2+
2 Pb
Cl2 ↑ + 2e ↔ 2Cl-
0,059 1
E = Eo + lg
Cl2 / 2Cl−
2
−
2
Cl
Cân bằng trao đổi điện tử
• Quá trình cho - nhận điện tử xảy ra giữa 2
đôi oxy hoá - khử liên hợp khác nhau.
• Ví dụ:
Ox1 + n1e ↔ Kh1
Kh2 - n2e ↔ Ox2
Eo
1
Eo
2
-------------------------------
n2Ox1 + n1kh2
n1Ox2 + n2Kh1
Hằng số cân bằng
• Tại cân bằng, Kthuận hoặc Knghịch cho biết mức
độ của phản ứng.
1 [Ox2 ]n1 [Kh1]n2
Kthuaän = =
Knghòch [Ox1]n2 [Kh2 ]n1
→ Chỉ cần xét một trong 2 giá trị thì suy ra được
chiều phản ứng.
Hằng số cân bằng
• Mỗi đôi oxy hoá khử có thế như sau:
0,059 [Ox1]
E = E0 + lg
1
1
n1 [Kh1]
0,059 [Ox2 ]
E = E0 + lg
2
2
n2 [Kh2 ]
• Ở trạng thái cân bằng ta có:
Ecb = E1 = E2
Hằng số cân bằng
Nghóa laø :
0,059 [Ox1]
0,059 [Ox2 ]
E0 + lg = E0 + lg
1
2
n1 [Kh1]
n2 [Kh2 ]
Nhaân 2 veá cho n1n2 , bieán ñoåi :
n n (Eo − Eo ) [Ox ]n1 [Kh ]n2
1
2
1 2
2
1
= lg
= lgK(1)
0,059
[Kh2 ]n1 [Ox1]n2
18
Hằng số cân bằng
n .n .(E0 −E0 )
1
2
1 2
0,059
K(1) = 10
19
Tải về để xem bản đầy đủ
102 trang
15520
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài tập môn Hóa phân tích - Chương 3", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_tap_mon_hoa_phan_tich_chuong_3.pptx
