cƠ sỞ lÝ thuyẾt cỦa phẢn Ứng kẾt tỦa hÒa tan

7/31/2019 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHẢN ỨNG KẾT TỦA HÒA TAN

http://slidepdf.com/reader/full/co-so-ly-thuyet-cua-phan-ung-ket-tua-hoa-tan 1/16

TR NG Đ I H C CÔNG NGHI P TPHCMƯỜ Ạ Ọ Ệ

KHOA: VI N CÔNG NGH SINH H C VÀ TH C PH MỆ Ệ Ọ Ự ẨMôn : phân tích th c ph mự ẩ

GVHD: Lê Nh t Tâmấ

Đ Tài : C S LÝ THUY T C A PH N NG K T T A HÒA TANề Ơ Ở Ế Ủ Ả Ứ Ế Ủ

Sinh Viên Th c Hi n :ự ệ

1.Tr n Ninh Đi nầ ề

2.Tr n H i Namầ ả

3.Ph m Duy Bìnhạ

4.Hoàng Tr n Kiênầ

5.Nguy n Th Vũễ ế6.Bùi Th Nhàiị

7.Nguy n Th Di m Tiênễ ị ễ

L p: CDTP 10ớ



C S LÝ THUY T C A PH NƠ Ở Ế Ủ ẢNG K T T A HÒA TANỨ Ế Ủ

• Đ NH NGHĨA V PH N NG K T T AỊ Ề Ả Ứ Ế Ủ• ĐI U KI N T O THÀNH K T T A – TÍCHỀ Ệ Ạ Ế Ủ

S TANỐ • QUAN H GI A Đ TAN VÀ TÍCH S TANỆ Ữ Ộ Ố • CÁC Y U T NH H NG Đ N Đ TANẾ ỐẢ ƯỞ Ế Ộ

C A K T T AỦ Ế Ủ



I.Đ NH NGHĨA V PH N NG K T T AỊ Ề Ả Ứ Ế Ủ

Ph n ng k t t a là ph n ng t o thành ch t r n khó tanả ứ ế ủ ả ứ ạ ấ ắ

t các ch t tan trong n c,ch t r n đó g i là k t t aừ ấ ướ ấ ắ ọ ế ủ



II.ĐI U KI N T O THÀNH K T T A – Ề Ệ Ạ Ế ỦTÍCH S TANỐ

Khi thêm dung d ch natri clorua (NaCl) vào dung d ch b c nitrat (AgNOị ị ạ 3)thì ion Ag+ s tác đ ng ion Cl- t o thành AgCl ít tan tách ra kh i dungẽ ộ ạ ỏ

d ch.ị33 NaNO AgCl NaCl AgNO +=+

↓

không tham gia ph n ng k t t a nên v n cònả ứ ế ủ ẫ

l i trong dung d ch . Ph ng trình vi t d i d ng ion nh sau :ạ ị ươ ế ướ ạ ư

Các ion −+3 NOvà Na

−+−+−+ ++↓→+++33

NO Na AgClCl Na NO Ag

Do đó ng i ta th ng ch vi t d i d ng rút g n :ườ ườ ỉ ế ướ ạ ọ

↓⇔+ −+ AgClCl AgPh n ng t o thành k t t a là ph n ng thu n ngh ch nên trong ph ngả ứ ạ ế ủ ả ứ ậ ị ươ trình ph n ng th ng vi t b ng hai mũi tên ng c chi u :ả ứ ườ ế ằ ượ ề

↓⇔+ −+ AgClCl Ag

Chi u c a ph n ng t o thành k t t a g i là ph n ng t o thành k tề ủ ả ứ ạ ế ủ ọ ả ứ ạ ế t a , chi u ng c l i là ph n ng hoà tan k t t a .ủ ề ượ ạ ả ứ ế ủ




Đ u tiên t c đ ph n ng k t t a (Vầ ố ộ ả ứ ế ủ kt) l n h n t c đ ph n ng hoà tan (Vớ ơ ố ộ ả ứ ht)nên k t t a AgCl ti p t c đ c t o thành . Nh ng d n d n Vế ủ ế ụ ượ ạ ư ầ ầ kt gi m v à Vả ht tăng . Khi hai t c d Vố ộ kt và V ht b ng nhau thì k t t a AgCl không k t t a thêmằ ế ủ ế ủvà h đ t đ c tr ng thái cân b ng.ệ ạ ượ ạ ằ

↓⇔+−+

AgClCl AgT c d k t t a Vố ộ ế ủ kt t l thu n v i b m t S c a k t t a ti p xúc v i dung d ch , v iỉ ệ ậ ớ ề ặ ủ ế ủ ế ớ ị ớ

n ng đ các ion Ag+ và Cl -ồ ộ

SCl Ag K V kt ].].[.[1−+=

Còn t c đ hoà tan t l thu n v i b m t S c a k t t a.ố ộ ỉ ệ ậ ớ ề ặ ủ ế ủ Vht = K s.S

Khi cân b ng đ t đ c: Vằ ạ ượ kt = Vht

S K SCl Ag K .].].[.[ 21=

−+

[ ] AgClT Cl Ag =+(K1,K2 là h ng s )ằ ố




Khi t c đ hoà tan b ng t c đ k t t a thì k t t a không tao thành thêmố ộ ằ ố ộ ế ủ ế ủn a,lúc đó dung d ch đ c g i là dung d ch b o hoà . Bi u th c (a) cho ta th yữ ị ượ ọ ị ả ể ứ ấ

r ng trong dung dich bão hoà c a AgCl m t n ng đ xác đ nh,tích s n ngằ ủ ở ộ ồ ộ ị ố ồđ c a các ion Ag+ và Cl- là m t h ng s .h ng s g i là tích s tan c a AgClộ ủ ộ ằ ố ằ ố ọ ố ủ

và kí hi u là Tệ AgCl .Tr ng h p t ng quát đ i v i k t t a có công th c chung là AmBn thì tích sườ ợ ổ ố ớ ế ủ ứ ố

tan là: T AmBn = [A]m[B]n




Thí d :ụTích s tan c a AgI là 8.3.10ố ủ -17 nghĩa là :

[Ag+].[Cl-] = 8.3.10 -17 khi dung d ch bão hòa AgIị .Tích s tan c a Baố ủ 3(PO 4)2 b ng 6.03.10ằ -39 nghĩa là:

[Ba 2+].[PO 43- ] =6.03.10 -39 khi dung d ch bão hòa Baị 3(PO 4)2 Bi u th c nói lên qui lu t g i là qui lu t tích s tanể ứ ậ ọ ậ ố

+ Khi T> [A] m . [B]n thi thì t c đ hoà tan l n h n t c đ k t t a A và B khôngố ộ ớ ơ ố ộ ế ủk t h p đ c v i nhau,k t t a không t o thành.dung d ch tr ng thái đó g i làế ợ ượ ớ ế ủ ạ ị ở ạ ọ

dung d ch ch a bão hoà.ị ư

+ Khi T= [A] m. [B]n thì t c đ hoà tan b ng t c đ k t t a, k t t a không tan raố ộ ằ ố ộ ế ủ ế ủthêm mà cũng không t o thành thêm.dung dich khi y g i là dung d ch bãoạ ấ ọ ị

hoà.

+ Khi T< [A] m . [B]n thì t c đ k t t a l n h n t c đ hoà tan, A và B s hoáố ộ ế ủ ớ ơ ố ộ ẽ

h p v i nhau đ t o thành AmBn cho đ n khi T=[A]m [B]n. dung dich g i làợ ớ ể ạ ế ọ

dung dich quá bão hoà.



III.QUAN H GI A Đ TAN VÀ TÍCH SỆ Ữ Ộ Ố

TAN

Đ tan c a m t ch t là n ng đ c a ch t đó trong dung d ch bãoộ ủ ộ ấ ồ ộ ủ ấ ị

hoà. Đ i v i các ch t khó tan ,ng i ta th ng bi u di n n ng đ đóố ớ ấ ườ ườ ể ể ồ ộb ng s mol phân t hay s mol trong 1 lít dung d ch.ằ ố ử ố ị

Tích s tan nh đã bi t, là tích s n ng đ các ion trong dung d chố ư ế ố ồ ộ ị

bão hoà. Tích s tan là h ng s không ph thu c vào n ng đ ion chố ằ ố ụ ộ ồ ộ ỉph thu c vào nhi t đ còn đ tan ph thu c vào n ng đ và nhi uụ ộ ệ ộ ộ ụ ộ ồ ộ ề

y u t khác.ế ốĐ tan và tích s tan đ u là các đ i l ng đ c tr ng cho dung d chộ ố ề ạ ượ ặ ư ị

bão hoà nên có th tính tích s tan t đ tan ho c ng c l i.ể ố ừ ộ ặ ượ ạ



III.QUAN H GI A Đ TAN VÀ TÍCH SỆ Ữ Ộ Ố

TANThí dụ:

Tính tích s tan c a Caố ủ 3(PO 4)2 trong n c bi t T Caướ ế 3(PO 4)2 = 10 -32.5

Ca 3(PO 4)2 ⇔ 3 Ca 2+ +2PO 43-

( ) [ ][ ]234

32 .243

POCaT POCA+=

G i đ tan c a nó là S thì:ọ ộ ủ [Ca2+] = 3.S và [PO43-] = 2.SV yậ

( ) =243 POCAT (3.s)3.(2.s)2=33.22.s5

S =23

5,32

23

)(

2.310

2.3243

−

= POCaT

LgS=51 (-32,5-3lg3-2lg2)=-6,9

S=1,3. 10-7 M

S =

T ng quát v i k t t a Aổ ớ ế ủ mBn, ta có:

nn

B A

nm

T

nmnm

.+



IV.CÁC Y U T NH H NG Đ N ĐẾ ỐẢ ƯỞ Ế ỘTAN C A K T T AỦ Ế Ủ

Trong th c t ph n ng k t t a th ng ti n hành trong dung d ch ch a nhi uự ế ả ứ ế ủ ườ ế ị ứ ề

ion khác ngoài ion c a k t t a,các ion này có th tác d ng v i ion k t t a do đóủ ế ủ ể ụ ớ ế ủnh h ng đ n đ tan c a k t t a.ả ưở ế ộ ủ ế ủ

1. nh h ng c a các ion chungẢ ưở ủ

ion chung là ion có tham gia vào thành ph n c a k t t aầ ủ ế ủ




Ví d :ụTính đ tan c a chì sun-phát (PbSO4) trong n c nguyên ch t và trong dungộ ủ ướ ấ

d ch Hị 2SO 4 10 -2 M.bi t Tế PbSO4 =1,6.10 -8

Đ tan PbSOộ 4 trong n c nguyên ch t:ướ ấ

PbSO4=Pb 2++SO

4

2-

G i đ tan là S ta có: S=ọ ộ 810.6,1 − =1,26.10 -4 MĐ tan c a PbSOộ ủ 4 trong dung d ch Hị 2SO 410 -2M.G i đ tan c a PbSOọ ộ ủ 4 trong dung d ch này là S thì: [Pbị 2+] =S và [SO 4 2-]= S+10 -2

nh th : PbSOư ế 4 = Pb 2+ + SO 4 2-

S S+10 -2

TPbSO4 = [Pb 2+].[SO 4 2-] = S.(S+10 -2)Gi s S<<10ả ử -2 thì T PbSO4 = S.10 -2=1,6.10 -8 ⇒ S=1,6.10 -6

K t qu này cho th y gi thi t trên là đúng và nh v y đ tan c a PbSOế ả ấ ả ế ư ậ ộ ủ 4 trongH2SO 4 10 -2 M , trong n c nguyên ch t :1,66.10ướ ấ ‑4 /1,66.10 -6 = 100 l n.ầv y đ k t t a hoàn toàn 1 ion nào đó thì khi k t tùa ng i ta th ng dùng d thu cậ ể ế ủ ế ườ ườ ư ố

th vì trong thu c th có ch a ion chung và khi r a k t t a th ng dùng n c r aử ố ử ứ ử ế ủ ườ ướ ửcó ch a ion chung đ làm gi m đ tan c a k t t a.ứ ể ả ộ ủ ế ủ




2. nh h ng c a ion HẢ ưở ủ+

Đ tan c a k t t a t o thành b i các ion kim lo i v i anion c a g c axit m nhộ ủ ế ủ ạ ở ạ ớ ủ ố ạ

nh AgCl,AgI,BaSOư 4… nói chung ít thay đ i khi pH c a dung d ch thay đ i .ổ ủ ị ổ

nh ng đ i v i các k t t a là mu i c a axít y u nh BaCOư ố ớ ế ủ ố ủ ế ư 3, NiS,FeS …thì tannhi u trong dung d ch axít.ề ị

N u có k t t a MAế ế ủ n mà A-

là g c c a axít y u thì trong dung d ch có cân b ng:ố ủ ế ị ằMAn=Mn + + nA - (a)Và nA - + nH + = nHA (b)N u g i đ tan c a k t t a MAế ọ ộ ủ ế ủ n là S thì:S=[M n-] n.S=[A -]+[HA]

T (b) ta có: Kừ a

=][

]][[

HA

H A +−

[A-] =][

])[.(

][

][+

−

+

−=

H

ASn K

H

HA K aa

][

.+

+=

H K

nS K

a

a

T = [A -]n[Mn+] = S.

+ + ][

.

H K nS K

a

a

Rút ra S =n

a

n K

H

n

T n

++

+ ][11 (**)




Thí d :ụ Tính đ tan c a CaFộ ủ 2 trong HCl 0.01M n u Kế HF=6.10 -4

TCaF2 =4.10 -11

Theo (**) thì: n = 2 ; [H +]=10 -2

nên: S =

2

4

2

2

11

10.6101

210.43

−−−

+= 2,3.10-3 M

Theo n c c t thì : S =ướ ấ 1110.4

43 −

rõ ràng trong HCl 0.01M thì CaF2 tan g p 10 l n trong n c c t.N uấ ầ ướ ấ ếanion c a k t t a là g c c a m t đa axít thì:ủ ế ủ ố ủ ộ

Khi A3-: S =

++++

+++

321

3

21

3

1

][][][1.1

K K K H

K K H

K H

nT

n n và v.v…

= 2,9.10-4 M




Nh v y nó s làm cho n ng đ c a M trong dung d ch gi m xu ng và cânư ậ ẽ ồ ộ ủ ị ả ốb ng s chuy n dich v phía ph i làm cho k t t a MA tan thêm. đ tan c a k tằ ẽ ể ề ả ế ủ ộ ủ ết a lúc đó tính theo công th c:ủ ứ

Ngoài ra đ tan c a m t ch t còn ph thu c vào nhi t đ ,kích th c c a h tộ ủ ộ ấ ụ ộ ệ ộ ướ ủ ạk t t a…nh ng k t t a có h t nh thì tan nhi u h n nh ng k t t a có h t l n.ế ủ ữ ế ủ ạ ỏ ề ơ ữ ế ủ ạ ớth ng k t t a không th tách ra d ng tinh khi t mà th ng có kèm theo tapườ ế ủ ể ở ạ ế ườ

ch t có l n trong dung d ch.khi t p ch t k t t a đ ng th i v i k t t a chính thìấ ẩ ị ạ ấ ế ủ ồ ờ ớ ế ủg i là c ng k t và khi t p ch t k t t a sau khi k t t a chính đ k t t a thì g i làọ ộ ế ạ ấ ế ủ ế ủ ả ế ủ ọ

k t t a sau .ế ủ

Mu n thu đ c k t t a tinh khi t ta ph i làm gi m c ng k t c a k t t a,mu nố ượ ế ủ ế ả ả ộ ế ủ ế ủ ốv y ta ph i tìm cách làm gi m b m t cua k t t a ,t c là t o đi u ki n cho k tậ ả ả ề ặ ế ủ ứ ạ ề ệ ế

t a t o thành có tinh th l n n u nh t p ch t k t t a trên b m t c a k t aủ ạ ể ớ ế ư ạ ấ ế ủ ề ặ ủ ế ủchính.trong tr ng h p t p ch t n m trong lòng k t t a thì ta làm gi m b t ch tườ ợ ạ ấ ằ ế ủ ả ớ ấc ng k t b ng cách k t tinh l i nhi u l nvì m i l n k t tinh l i l ng t p ch tộ ế ằ ế ạ ề ầ ổ ầ ế ạ ượ ạ ấs gi m d n.ẽ ả ầ

3. nh h ng c a ch t t o ph cẢ ưở ủ ấ ạ ứ




4.K t t a phân đo nế ủ ạ

N u trong dung d ch có ch a 2 hay nhi u ion có kh năng tao thành k t t a v i 1ế ị ứ ề ả ế ủ ớion th 3,nh ng các k t t a đó có đ tan khác nhau nhi u thì khi thêm ion th 3ứ ư ế ủ ộ ề ư vào dung d ch,các k t t a l n l t đ c tao thành.Hi n t ng đó g i là s k t t aị ế ủ ầ ượ ượ ệ ượ ọ ự ế ủphân đo n.ạThí d :ụN u thêm dung d ch AgNOế ị 3 vào dung d ch chúa 2 mu i clorua(Clị ố -) và iođua(I -) khicó đ Agủ + thì đ u tiên AgI k t t a.Khi AgI k t t a hoàn toàn thì AgCl b t đ u k tầ ế ủ ế ủ ắ ầ ết a .Ta có th gi i thích hi n t ng đó nh sau:ủ ể ả ệ ượ ư

TAgCl =10 -10 ; TAgCl =10 -16

Khi c hai mu i AgCl và AgI cùng k t t a trong dung d ch thì ta có :ả ố ế ủ ị[Ag+].[Cl-] = T AgCl =10 -10 (a)[Ag+].[I-] = T AgCl =10 -16 (b)Chia c hai v c a (a), (b) cho nhau ta có :ả ế ủ[Cl-].[I-] = 10 -10 /10 -16 =106Có nghiã là khi ion Cl - b t đ u tham gia tao k t t a AgCl thì n ng đ ion Iắ ầ ế ủ ồ ộ - trongdung d ch ch còn b ng 1 ph n tri u n ng đ c a ion Clị ỉ ằ ầ ệ ồ ộ ủ -.nh th khi AgCl b t đ uư ế ắ ầk t t a thì iođua th c t đã k t t a hoàn toàn.ế ủ ế ế ủ




5.K t t a keoế ủCó nhi u tr ng h p m t dù tích s ion đã v t quá tích s tan nh ng k t t a khôngề ườ ợ ặ ố ượ ố ư ế ủt o thành và l ng xu ng mà t o thành m t dung d ch g m nh ng h t nh l l ng trongạ ắ ố ạ ộ ị ồ ư ạ ỏ ơ ử dung d ch ,dung d ch đó g i là dung d ch keo. Dung d ch keo khác v i dung d ch th c làị ị ọ ị ị ớ ị ựnó đ c d i ánh sáng ph n chi u.các h t keo có kích th c l n h n các phân t dungụ ướ ả ế ướ ớ ơ ử môi r t nhi u và chúng có kh năng khuy ch tán ánh sáng.Tuy v y kích th c c a cácấ ề ả ế ậ ướ ủh t keo khá nh nên nó th ng l t qua gi y l c.ạ ỏ ườ ọ ấ ọNguyên nhân k t t a tr ng thái keo là do các h t k t t a tích đi n.ế ủ ở ạ ạ ế ủ ệ

Thí d , n u thêm d AgNOụ ế ư 3 vào NaCl thì các h t k t t a AgCl s h p th các ion Agạ ế ủ ẽ ấ ụ + nên các h t k t t a tích đi n d ng {([AgCl]ạ ế ủ ệ ươ cAgy)}y+ , chúng đ y nhau và các h t k t t a ẩ ạ ế ủkhông th k t t a v i nhau đ l n lên và l ng xu ng đ c .Mu n cho AgCl l n lên vàể ế ủ ớ ể ớ ắ ố ượ ố ớ l ng xu ng thì ph i trung hòa b t đi n tích d ng b ng ion NOắ ố ả ớ ệ ươ ằ 3- đ các h t tr nênể ạ ở trung hòa đi n và có th k t h p v i nhau t c là có th đông t l i và l ng xu ng,dungệ ể ế ợ ớ ứ ể ụ ạ ắ ốd ch tr nên trong su t.ị ở ố

Cũng có th làm đông t keo b ng cách s dung keo khác d u ,ch ng h n nh đ làmể ụ ằ ử ấ ẳ ạ ư ểđông t keo âm Hụ 2SiO3 ng i ta thêm vào keo d ng nh gelatin.ườ ươ ư Khi r a k t t a keo,ch t đi n phân dùng làm đông t keo b lo i b t m t ph n,k t t a ử ế ủ ấ ệ ụ ị ạ ớ ộ ầ ế ủcó th tr l i tr ng thái keo,hi n t ng này g i là s tái keo.Đ tránh hi n t ng đó khiể ở ạ ạ ệ ượ ọ ự ể ệ ượ r a k t t a keo th ng ch n dung d ch ch t đi n ly thích h p đ r a k t t a.ử ế ủ ườ ọ ị ấ ệ ợ ể ử ế ủ

cƠ sỞ lÝ thuyẾt cỦa phẢn Ứng kẾt tỦa hÒa tan

Documents