I. ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAOĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI
1.Phản ứng tạo thành chất kết tủa
- Thí nghiệm:
- Giải thích: Na2SO4 và BaCl2 đều dễ tan và phân li mạnh trong nước:
Trong số bốn ion được phân li ra chỉ có các ion
Phương trình [2] được gọi là phương trình ion rút gọn của phản ứng [1].
Phương trình ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li.
2.Phản ứng tạo thành chất điện li yếu
a] Phản ứng tạo thành nước
- Thí nghiệm:
Phản ứng như sau:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
- Giải thích: NaOH và HCl đều dễ tan và phân li mạnh trong nước:
Các ion OH−trong dung dịch làm cho phenolphtalein chuyển sang màu hồng. Khi cho dung dịch HCl vào, các ion H+ của HCl sẽ phản ứng với các ion OH− của NaOH tạo thành chất điện li rất yếu là H2O. Phương trình ion rút gọn:
Khi màu của dung dịch trong cốc mất, đó là lúc các ion H+ của HCl đã phản ứng hết với các ion OH− của NaOH.
Phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit có tính bazơ rất dễ xảy ra vì tạo thành chất điện li rất yếu là H2O. Mg[OH]2 ít tan trong nước, nhưng dễ dàng tan trong dung dịch axit mạnh:
b]Phản ứng tạo thành axit yếu
- Thí nghiệm: Nhỏ dung dịch HCl vào ống nghiệm đựng dung dịch CH3COONa , axit yếu CH3COOH sẽ tạo thành:
- Giải thích: HCl và CH3COONa là các chất dễ tan và phân li mạnh:
Trong dung dịch, các ion H+ sẽ kết hợp với các ion CH3COO- tạo thành chất điện li yếu là CH3COOH [mùi giấm]. Phương trình ion rút gọn:
3. Phản ứng tạo thành chất khí
Thí nghiệm:
Phương trình ion rút gọn:
Phản ứng giữa muối cacbonat và dung dịch axit rất dễ xảy ra vì vừa tạo thành chất điện li rất yếu là H2O, vừa tạo ra chất khí CO2 tách khỏi môi trường phản ứng. Chẳng hạn, các muối cacbonat ít tan trong nước nhưng tan dễ dàng trong các dung dịch axit. Đá vôi [CaCO3] tan rất dễ trong dung dịch HCl:
II. KẾT LUẬN
1.Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion.
2.Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau:
_ chất kết tủa.
_ chất điện li yếu.
_ chất khí.
Xem thêm Giải Hóa 11: Bài 4. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Giải Bài Tập Hóa Học 11 – Bài 4: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li giúp HS giải bài tập, cung cấp cho các em một hệ thống kiến thức và hình thành thói quen học tập làm việc khoa học, làm nền tảng cho việc phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động:
Lời giải:
– Sau phản ứng tạo thành chất kết tủa
Na2CO3 + CaCl2 → 2NaCl + CaCO3 ↓
2Na+ + CO3– + Ca2+ + 2Cl– → 2Na+ + 2Cl– + CaCO3 ↓
Ca2+ + CO3– → CaCO3 ↓
– Sau phản ứng tạo thành chất dễ bay hơi
Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S ↑
2Na+ + S2- + 2H+ + 2Cl– → 2Na+ + 2Cl– + H2S ↑
2H+ + S2- → H2S ↑
– Sau phản ứng tạo thành chất điện li yếu
2CH3COONa +H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4
2CH3COO– + 2Na+ + 2H+ + SO42- → 2CH3COOH +2Na+ + SO42-
CH3COO– + H+ → CH3COOH
Lời giải:
– Sản phẩm của phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit bazơ là muối và nước [H2O], mà nước là chất điện li yếu.
Ví dụ: Mg[OH]2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
– Sản phẩm của phản ứng giữa muối cacbonat và dung dịch axit là muối mới, và axit cacbonic [H2CO3] rất yếu, dễ dàng bị phân huỷ thành nước [H2O và khí cacbonic [CO2] Vậy sản phẩm cuối cùng sau phản ứng có chất dễ bay hơi [CO2] và chất điện li yếu [H2O].
Ví dụ: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O
– Theo điều kiện của phản ứng trao đổi thì phản ứng trên xảy ra được.
Lời giải:
Thí dụ 1: AgNO3 + NaCl → AgCl ↓ + NaNO3
AgNO3, NaCl, NaNO3 là những chất điện li mạnh trong dung dịch, chúng phân li thành các ion. Ta có phương trình ion:
Ag+ + NO3– + Na+ + Cl– → AgCl ↓ + NO3– + Na+
Vậy thực chất trong dung dịch chỉ có phản ứng của:
Ag+ + Cl– → AgCl ↓
Còn các ion NO3– và Na+ vẫn tồn tại trong dung dịch trước và sau phản ứng.
Thí dụ 2: Na2SO3 + 2HCl → 2 NaCl + H2O + SO2 ↑
Na2SO3, HCl, và NaCl là những chất điện li mạnh trong dung dịch, chúng phân li thành các ion. Ta có phương trình ion:
2Na+ + SO32- + 2H+ + 2Cl– → 2Na+ + 2Cl– + H2O + SO2 ↑
2H+ + SO32- → H2O + SO2 ↑
Vậy thực chất trong dung dịch chỉ có phản ứng của 2H+ và SO32- còn các ion Na+ và Cl– vẫn tồn tại trong dung dịch trước và sau phản ứng. Thực chất các phản ứng trong dung dịch điện li là phản ứng giữa các ion vì các chất điện li đã phân li thành các ion.
A. Những ion nào tồn tại trong dung dịch.
B. Nồng độ những ion nào trong dung dịch là lớn nhất.
C. Bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất điện li.
D. Không tồn tại phân tử trong dung dịch các chất điện li.
Lời giải:
Đáp án C. Vì chỉ rõ các ion nào đã tác dụng với nhau làm cho phản ứng xảy ra.
a. Fe2[SO4]3 + NaOH
b. NH4Cl + AgNO3
c. NaF + HCl
d. MgCl2 + KNO3
e. FeS [r] + 2HCl
g. HClO + KOH
Lời giải:
a. Fe2[SO4]3 + 6NaOH → 3 Na2SO4 + 2Fe[OH]3 ↓
Fe3+ + 3OH– → Fe[OH]3 ↓
b. NH4Cl + AgNO3 → NH4NO3 + AgCl ↓
Ag+ + Cl– → AgCl ↓
c. NaF + HCl → NaCl + HF
H+ + F+ → HF
d. MgCl2 + KNO3 → Không có phản ứng
e. FeS [r] +2HCl → FeCl2 + H2S ↑
FeS [r] + 2H+ → Fe2+ + H2S ↑
g. HClO +KOH → KClO + H2O
HClO + OH– → H2O + ClO–
A. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4
B. Fe2[SO4]3 + KI
C. Fe[NO3]3 + Fe
D. Fe[NO3]3 + KOH
Lời giải:
– Đáp án D.
– Vì : Fe[NO3]3 + 3KOH → Fe[OH]3↓ + 3KNO3
a. Tạo thành chất kết tủa
b. Tạo thành chất điện li yếu
c. Tạo thành chất khí
Lời giải:
a.Tạo thành chất kết tủa:
1/ AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
Ag+ + Cl– → AgCl
2/ K2SO4 + Ba[OH]2 → 2KOH + BaSO4
Ba2+ + SO42- → BaSO4
3/ Na2CO3 + MgCl2 → 2NaCl + MgCO3
Mg2+ + CO32- → MgCO3
b. Tạo thành chất điện li yếu:
1/ 2CH3COONa + H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4
CH3COO– + H+ → CH3COOH
2/ NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
H+ + OH– → H2O
3/ NaF + HCl NaCl + HF
H+ + F– → HF
c. Tạo thành chất khí:
1/ FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
FeS + 2H+ → Fe2+ + H2S
2/ K2SO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + SO2
2H+ + SO32- → H2O + SO2
3/ NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 + H2O
NH4+ + OH– → NH3 + H2O