Trưng: ĐI HC HI PHÒNG Lp: ĐHSP HÓA HC K12 Nhóm : Nguyn Th Anh, Ngô Th Thái Giang, Đ Th Lan Hương Nguyn Th Tho, Nguyn Th Tuyt, Vũ Diu Vân.

BÀI 1 Đ TAN VÀ TÍCH S TAN

Ni Dung Đ tan Tích s tan Đánh giá đ tan và tích s tan

I. Đ tan Khi tc đ ca hai quá trình thun và nghch bng nhau và có cân bng thit lp gia pha rn và dung dch bão hòa: M m A n + (mx + ny)H 2 O mM(H 2 O) x n+ + nA(H 2 O)y m- (5.1) Pha rn dung dch bão hòa

-Khái nim: Đ tan là nng đ ca cht đin li trong dung dch bão hòa (S). Đ tan S có th đưc biu din bng nhiu đơn v khác nhau (g/100g dung dch, g/l; mol/l), thưng hay biu din theo mol/l.

-Đ tan ph thuc vào nhiu yu t khác nhau: Bn cht ca cht tan và dung môi. Nhit đ, áp sut. Trng thái vt lí ca pha rn. Thành phn dung dch (lc ion, cht to phc, pH, …). Điu kin làm kt ta.

II. Tích s tan M m A n mM n+ + A m- (5.2) -Áp dng đnh lut tác dng khi lưng cho cân bng ta có: (M n+ ) m (A m- ) n = K s (5.3) [M n+ ] m [A m- ] n = K s f M -m f A -n = K s c (5.4) () ch s hot đ các ion.; K s là tích s tan ca kt ta M m A n K s c đưc gi là tích s tan nng đ f là h s hot đ. -K s phu thuc vào: Nhit đ Bn cht ca cht hòa tan và dung môi.

Ví d 5.1: Tính tích s tan nng đ ca AgCl lc ion I = 0,0010. AgCl Ag + + Cl - K s = ,0 Biu thc tích s tan: K s = (Ag + )(Cl - ). Biu thc tích s tan nng đ: K s c = [Ag + ][Cl - ] = K s. f -1 Ag+.f -1 Cl-. lc ion I = 0,0010, f + = f - = 0,96 Ta có: K c s = ,0. (0,96) -2 = 1,

1.Tính tích s tan t đ tan Đ đánh giá tích s tan theo đ tan cn - Mô t cân bng trong dung dch - Thit lp biu thc tích s tan - Biu din nng đ các cht theo đ tan và tính tích s tan. III.ĐÁNH GIÁ Đ TAN VÀ TÍCH S TAN

Ví d 5.3: Tính tích s tan ca KClO 4 bit rng 20 0 C, 100g nưc hòa tan đưc 1,80g mui, t khi ca dung dch d = 1,011 g/ml ( M KClO4 = 138,56). C KClO4 = = 0,129 KClO 4 K + + ClO 4 - K s = ? [K + ] = [ClO 4 - ] = 0,129 M đây không có quá trình ph, song đ tan khá ln, cn k đn nh hưng ca lc ion: I =. ([K + ].1 2 +[ClO 4 - ].1 2 ) =.(0, ,129) = 0,129 lgf 1 = -0,5. = -0,119 f 1 = 0,76. K s = (K + )(ClO 4 - ) = [K + ][ClO 4 - ].. =. K c s = (0,129) 2 = 1, K s = 1, (0,76) 2 = 9, Rõ ràng là K s khác nhiu so vi do đ tan ca KClO 4 khá ln.

2. Tính đ tan t tích s tan *Nguyên tc: Mô t các cân bng xy ra trong dung dch, trong đó có cân bng ca hp cht ít tan, các cân bng ph. Đánh giá mc đ xy ra ca các quá trình ph (căn c vào các hng s cân bng). Thit lp biu thc tính tích s tan. Thit lp biu thc tính nng đ phân t khác sinh ra do quá trình ph. Trong trưng hp cn thit phi đánh giá gn đúng pH hoc nng đ cht to phc. T hp các biu thc rút ra vi biu thc tích s tan đ đánh giá đ tan.

Ví d 5.4: Tính đ tan ca BaSO 4 trong dung dch bão hòa BaSO 4. Cho K s ca BaSO 4 bng 10 -9,96. Quá trình tan: BaSO 4 Ba 2+ + K s (1) Quá trình ph: Ba 2+ + H 2 O BaOH + + H + β = (2) + H 2 O + OH - K b = ,0 (3) Các hng s ca các cân bng (2) và (3) là quá bé. Có th b qua các quá trình ph và đánh giá đ tan theo (1). K s rt bé có th coi K s = BaSO 4 Ba 2+ + K s = 10 -9,96 [ ] S S S 2 = K s S = = 1, mol/l Vy = 1, mol/l

3.Tích s tan điu kin Tích s tan điu kin đưc dùng đ tính và đánh giá gn đúng đ tan trong trưng hp phc tp xy ra quá trình ph.

Tích s tan điu kin ch đưc áp dng cho mt s điu kin thc nghim xác đnh (lc ion, pH, cht to phc ph, …). Tích s tan nng đ chính là tích s tan điu kin lc ion đã cho. Trong biu thc tính tích s tan điu kin, hot đ ca các ion đưc thay bng tng nng đ các dng tn ti trong dung dch ca mi ion.

Tr ư ng hp tng quát: cân bng trong dung dch cha kt ta MA: MA M + A K s (5.6) - Ta có các quá trình ph: To phc hi đ roxo ca M M + H 2 O MOH + H + *β 1 (5.7) Proton hóa ca A A + H + HA (5.8) To phc ph ca M vi phi t X M + X MX β (5.9).

Đ tan ca MA ph thuc vào pH và nng đ cht to phc ph X. đ iu kin pH c đ nh pH và nng đ ca X có th tính đư c tích s tan đ iu kin. = [M][A] (5.10) đ ây, [M] = [M] + [MOH] + [MX] = [M] + *β 1 [M]h -1 + β[M][X] (5.11) [A] = [A] + [HA] = [A] + [A]h (5.12)

T hp (5.10) – (5.12) ta có: K s = [M] (1 + *β 1 h -1 + β[X]).[A] (1 + h) Hay: K s = K s (1 + *β 1 h -1 + β[X])( 1 + h)(5.13) Ta suy ra: K s = K s. (5.14) đ ây, = (1 + *β 1 h -1 + β[X]) -1 và = + Nu cho pH và nng đ cht to phc X ta có th dánh giá K s và t đ ó tính đ tan ca kt ta theo ĐKTDKL áp dng cho (5.6) dùng K s thay cho K s.

Ví d 5.7: Tính tích s tan đ iu kin và đ tan ca PbI 2 trong dung dch CH 3 COONa 1,00M và CH 3 COOH 1,0M. PbI 2 Pb I - K s = 10 -7,86 (1) Pb 2+ + H 2 O PbOH + + H + *β 1 = 10 -7,80 (2) CH 3 COOH CH 3 COO - + H + K s = 10 -4,76 (3) Pb 2+ + CH 3 COO - PbCH 3 COO + β = 10 2,52 (4) T (3) có th đ ánh giá pH = pK a + lg pK a = 4,76 đ ây, [CH 3 COO - ] = 1,00M và [CH 3 COOH] = 1,0M K s = K s = ( , , ,52.1,0) -1 = 10 -2,52 = 1 K s = 10 -7, ,52.1 = 10 -5,34

K s > K s ch yu là do Pb 2+ to phc vi CH 3 COO - làm t ă ng đ tan PbI 2 Pb I - K s = 10 -5,34 [ ] S 2S (S)(S) 2 = 10 -5,34 Đ tan S = = 10 -2,0 = 1, M [Pb 2+ ] = S.α Pb = 1, ,52 = 3, M [PbCH 3 COO + ] = β[Pb 2+ ] [CH 3 COO - ] = 3, ,52 0,010M

4. Áp dng đnh lut bo toàn proton đ đánh giá đ tan Trong trưng hp không th đơn gin các quá trình ph và khi không bit các tham s ca các quá trình ph (pH, nng đ cht to phc ph) thì có th áp dng ĐKP đ tính pH (dùng phương pháp tính lp) và sau đó đánh giá đ tan.

Ví d 5.9: Tính đ tan ca BaCO 3 trong dung dich bão hòa BaCO 3. Các quá trình xy ra: BaCO 3 Ba 2+ + K s = 5, (1) H 2 O H + + OH - K w = 1, (2) + H + = 10 10,33 (3) + H + CO 2 + H 2 O = 10 6,35 (4) S proton hóa ca là đ áng k, không th b qua. Ta có th áp dng ĐKP mc không là Ba 2+, và H 2 O. [H + ] = [OH - ] – [ ] – 2[CO 2 ] (5) Sau khi thay [OH - ] = ; = [ ][H + ] [CO 2 ] = [ ]h 2 vào (5)

h = (6) T biu thc tính đ tan ta có: S = [Ba 2+ ] = = [ + [ + [CO 2 ] = [ (1+ ) (7) Suy ra [ = (8) T biu thc tính tích s tan: [Ba 2+ ] [ = K s (9) Ta có biu thc tính [ : [ = (10)

Đ tính lp, ban đ u cn đ ánh giá gn đ úng nng đ, ví d ch da vào cân bng (9): = = 7, M (11) Tính gn đ úng nng đ ion [H + ] ví d, theo cân bng proton hóa nc th nht ca : + H 2 O + OH - K b = = 10 -3,67 (12) C 7, [](7, – x) x x x = = 1, M h 1 = 8, M

S dng các giá tr 7, và h M vào biu thc (6) ta tính đưc h 2. Thay giá tr h 2 tính đưc vào (10) cho phép tính [ 2 chính xác hơn và vic tính lp đưc tip tc cho đn khi thu đưc kt qu hi t vi sai s cho phép. Đ tan đưc tính theo (7). Vi sai s c 4%, vi 2 ln tính lp là đ và đ tan S = 1, M.

Chú ý rng nu tính gn đúng theo t hp (1), (2) và (3): BaCO 3 + H 2 O Ba OH - k = 1, [] S S S S 0 = = 1, M Đi lưng S 0 có th coi là gn đúng vì khác vi S đn 1,3 ln.