Hoá học 11 Bài 2: Axit, bazơ và muối

1.1. Axit

a. Định nghĩa

- Theo thuyết Areniut axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H⁺.

- Ví dụ:

HCl →  H⁺ + Cl^-

HNO₃ →  H⁺ + NO₃^-

H₂SO₄ →  H⁺ + HSO₄^-

CH₃COOH  ⇔ H⁺ + CH₃COO^-

b. Axit nhiều nấc

- Những axit phân li nhiều nấc ra nhiều cation H⁺ gọi là axit nhiều nấc, những axit chỉ phân li một nấc gọi là axit một nấc.

- Ví dụ: 

H₃PO₄ ⇔  H⁺ + H₂PO₄^-

H₂PO₄^-  ⇔ H⁺ + HPO₄^2-

HPO₄^- ⇔ H⁺ + PO₄^3-

- Theo thuyết Areniut bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH^-.

- Ví dụ: NaOH → Na⁺ + OH^-

KOH → K⁺ + OH^-

Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2OH^-

- Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit vừa có thể phân li như bazơ. 

- Ví dụ:

Zn(OH)₂  ⇔ Zn²⁺ + 2OH^-

Zn(OH)₂ ⇔ ZnO₂^2- + 2H⁺

- Tất cả các hiđroxit lưỡng tính đều là chất ít tan trong nước và điện li yếu.

a. Định nghĩa

Khái niệm

- Muối là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc cation NH₄⁺) và anion gốc axit.

- Ví dụ: 

NaCl → Na⁺ + Cl^-

KNO₃ → K⁺ + NO₃^-

NaHSO₄ → Na⁺ + HSO₄^-

KMnO₄ → Na⁺ + MnO₄^-

- Muối mà anion gốc axit không còn hiđro có khả năng phân li ra ion H⁺ ( hiđrocó tính axit) được gọi là muối trung hòa. 

Ví dụ: NaCl , KNO₃, KMnO₄...

- Muối mà anion gốc axit của muối vẫn còn hiđro có khả năng phân li ra ion H⁺ thì muối đó được gọi là muối axit.

Ví dụ: NaHCO₃, Na₂HPO₄, KHSO₄...

- Cách gọi tên các muối

Gọi tên kim loại trước, gốc axit sau.

+ Đối với muối của các axit không có oxi, tên gốc axit được gọi là ua.

Ví dụ: KCN : kali xiannua; FeCl₂: sắt (II) clorua

+ Đối với hợp chất của các phi kim: 

Ví dụ: PCl₃ : photpho triclorua; PCl₅: photpho pentaclorua; NF₃ : nitơ triflorua...

+ Đối với muối của các oxit chứa oxi:

Tên gốc axit tận cùng bằng ơ  được đổi thành it. Ví dụ: NaNO₂ : natri nitrit

Tên gốc axit tận cùng bằng ic được đổi thành at. Ví dụ: NaNO₃: natri nitrat

+ Đối với muối axit: Gọi tên kim loại trước + “hiđro” ( tùy theo số nguyên tử hiđro) + tên gốc axit .

Ví dụ: NaHSO₄: natri hiđrosunfat; KH₂PO₄: kali đihiđrophotpat

b. Sự điện li của muối trong nước

- Hầu hết các muối khi tan trong nước đều phân li hoàn toàn trừ một số muối như HgCl₂, Hg(CN)₂...

- Sự điện li của muối trung hoà.

KNO₃ → K⁺ + NO₃^-

K₃PO₄ → 3K⁺ + PO₄^3-

Na₂CO₃ → Na⁺ + CO₃^2-

(NH₄)₂SO₄ → 2NH₄⁺ + SO₄^2-

- Sự điện li của muối axit.

NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃^-

HCO₃^- ⇔ H⁺ + CO₃^2-

NaHS → Na⁺ + HS^-

HS^- ⇔ H⁺ + S^2-

Bài 1: Theo thuyết axit-bazơ của Bronsted, các chất sau giữ vai trò là axit – bazơ - lưỡng tính - trung tính: HSO₄^-, H₂PO₄^-, PO₄^3-, NH₃, S^2-, Na⁺, Al³⁺, Cl^-, CO₃^2- , NH₄⁺, HS^-

Hướng dẫn giải

- Axit: NH₄⁺, HSO₄^-, Al³⁺

NH₄⁺ + H₂O ⇔ NH₃ + H₃O^-

HSO₄^- + H₂O ⇔ SO₄^2- + H₃O^-

Al³⁺ + H₂O ⇔ [Al(OH)]²⁺ + H⁺

- Bazơ: PO₄^3-, NH₃, S^2-, CO₃^2-

PO₄^3- + H₂O ⇔ HPO₄^- + OH^-

NH₃ + H₂O ⇔ NH₄⁺ + OH^-

S^2- + H₂O ⇔ HS^- + OH^-

CO₃^2- + H₂O ⇔ HCO₃^- + OH^-

- Lưỡng tính: H₂PO₄^-, HS^-

H₂PO₄^- + H₂O ⇔ H₃PO₄ + OH^-

H₂PO₄^- + H₂O ⇔ HPO₄^2- + H₃O⁺

HS^- + H₂O ⇔ H₂S + OH^-

HS^- + H₂O ⇔ S^2- + H₃O⁺

- Trung tính: Na⁺, Cl^-

Bài 2: Từ quan điểm axit-bazơ của Bronsted, hãy cho biết tính axit, bazơ, trung tính hay lưỡng tính của các dung dịch sau: NaCl, Na₂S, NaHCO₃, Cu(NO₃)₂. NH₄Cl, CH₃COOK, Ba(NO₃)₂, Na₂CO₃.

Hướng dẫn giải

- Dung dịch có tính axit: Cu(NO₃)₂, NH₄Cl.

Cu(NO₃)₂ → Cu²⁺ + 2NO₃^-

Cu²⁺ + H₂O ⇔ [Cu(OH)]⁺ + H⁺

NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^-

NH₄⁺ + H₂O ⇔ NH₃ + H₃O⁺

- Dung dịch có tính bazơ: Na₂S, CH₃COOK.

Na₂S → 2Na⁺ + S^2-

S^2- + H₂O ⇔ HS^- + OH^-

CH₃COOK → CH₃COO^- + K⁺

CH₃COO^- + H₂O ⇔ CH₃COOH + OH^-

- Dung dịch có tính lưỡng tính: NaHCO₃.

NaHCO₃ → Na+ + HCO₃-

HCO₃^- + H₂O ⇔ H₂CO₃ + OH^-

HCO₃^- + H₂O ⇔ CO₃^2- + H₃O⁺

- Dung dịch trung tính: NaCl, Ba(NO₃)₂

NaCl → Na⁺ + Cl^-

Ba(NO₃)₂ → Ba²⁺ + 2NO₃-

Biết hằng số phân li của axit CH₃COOH là K_a = 1,8.10^-5, pH của dung dịch CH₃COOH 0,1M là?

A. 4,7   

B. 2,88    

C. 1    

D. 2

Hướng dẫn giải

                  CH₃COOH ⇔ CH₃COO^- + H⁺

Ban đầu:       0,1M               0             0

Phân li:           x                   x             x (M)

Cân bằng:  0,1 – x              x             x (M)

\({K_a} = \frac{{[C{H_3}CO{O^ - }][{H^ + }]}}{{[C{H_3}COOH]}} = \frac{{{x^2}}}{{(0,1 - x)}} = 1,{8.10^{ - 5}}\)

⇒ x = 1,33.10^-3 ⇒ pH = 2,88 ⇒ Đáp án B

Trộn 10ml dung dịch HCl 0,01M với 10ml dung dịch CH₃COOH 0,1M. pH của dung dịch thu được là ( K_a (CH₃COOH) = 10^-4,76):

A. 2,13    

B. 1,26    

C. 2,88    

D. 0,46

Hướng dẫn giải

C_HCl = 0,01.10/20 = 5.10^-3; CCH₃COOH = 5.10^-2

Ta có: C_a.K_a > 2.10-13 ⇒ Bỏ qua sự điện li của H₂O

HCl → H⁺ + Cl^-

5.10^-3     5.10^-3

        CH₃COOH ⇔    H⁺    +    CH₃COO^-

Bđ:        5.10^-2         5.10^-3

Pư:        x                x                 x

CB:    5.10^-2 –x      5.10^-3 + x       x

Ta có: \({K_a} = \frac{{x({{5.10}^{ - 3}} + x)}}{{{{5.10}^{ - 2}} - x}}\)   = 10^-4,76

⇒ x = 2,36.10^-3 ⇒ [H⁺] = 7,36.10^-3

pH = 2,13 ⇒ Đáp án A

Đổ 100ml dung dịch CH₃COOH 0,1M vào 50ml dung dịch CH₃COONa 0,4M thu được dung dịch có pH là ( Biết CH₃COOH có p_Ka = 4,76):

A. 2    

B. 4,06    

C. 5,06    

D. 3,12

Hướng dẫn giải

Dung dịch đệm có C_a = 0,1.100/(100+50)=1/15 ; C_b = 0,4.50/150 = 2/15

pH = pK_a + log C_b/C_a = 5,06 ⇒ Đáp án C

pH của dung dịch NaHCO₃ 1M biết H₂CO₃ có K_a1 = 10^-6,35; K_a2 = 10^-10,33 là:

A. 7,02    

B. 8,36    

C. 9,01    

D. 10,45

Hướng dẫn giải:

Ta có: K_w ≤ K_a2.C; K_a1^-1.C ≥ 1

⇒ H⁺ = \(\sqrt {K{a_1}.K{a_2}}  = \sqrt {{{10}^{ - 6,35}}{{.10}^{ - 10,33}}} \)  = 4,57.10^-9

⇒ pH = 8,34 ⇒ Đáp án B

Câu 1: Viết phương trình điện li của các hidroxit lưỡng tính sau theo 2 kiểu axit, bazơ: Al(OH)₃, Cr(OH)₃, Pb(OH)₂, Sn(OH)₂

Câu 2: Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch sau:

a. 100 ml dung dịch chứa 4,26 gam Al(NO₃)­₃

b. 0,2 lít dung dịch có chứa 11,7 gam NaCl 

Câu 3: Thêm nước vào 10 ml axit axetic băng (axit 100%, D = 1,05g/cm³) đến thể tích 1,75 lít ở 25⁰C thu được dung dịch X có pH=2,9. Độ điện li của axit axetic là?

Câu 4: Cho 8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch hcl dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn , khối dung dịch tăng 7,6 gam. Số mol Mg trong X là?

Câu 5: Trung hòa 100 gam dung dịch A chứa hỗn hợp HCl và H₂SO₄ cần vừa đủ 100 ml dung dịch B chứa NaOH 0,8M và Ba(OH)₂ 0,6M thu được 11,65 gam kết tủa. Nồng độ phần trăm của HCl trong dung dịch A là

Câu 11: Theo định nghĩa về axit - bazơ của Bron - stêt có bao nhiêu ion trong số các ion sau đây là bazơ: Na⁺, Cl^-, CO₃^2-, HCO₃^-, CH₃COO^-, NH₄⁺, S^2- ?

A. 1.          

B. 2.

C. 3.          

D. 4.

Câu 2: Cho các ion sau:

(a) PO₄^3-    

(b) CO₃^2-    

(c) HSO₃^-    

(d) HCO₃^-    

(e) HPO₃^2-

Theo Bron-stêt những ion nào là lưỡng tính?

A. (a), (b).          

B. (b), (c).

C. (c), (d).          

D. (d), (e).

Câu 3: Chọn các chất là hiđroxit lưỡng tính trong số các hiđroxit sau:

A. Zn(OH)₂, Cu(OH)₂.          

B. Al(OH)₃, Cr(OH)₂

C. Sn(OH)₂, Pb(OH)₂.          

D. Cả A, B, C.

Câu 4: Cho các chất và ion sau: HCO₃^-, Cr(OH)₃, Al, Ca(HCO₃)₂, Zn, H₂O, Al₂O₃, (NH₄)₂CO₃, HS^-, Zn(OH)₂, Cr₂O₃, HPO₄^2-, H₂PO₄^-, HSO₃^-. Theo Bron-stêt có bao nhiêu chất và ion là lưỡng tính?

A. 12.          

B. 11.

C. 13.          

D. 14.

Câu 5: Dãy chất và ion nào sau đây có tính chất trung tính?

A. Cl^-, Na⁺, NH₄⁺.

B. Cl^-, Na⁺, Ca(NO₃)₂.

C. NH₄⁺, Cl^-, H2O.

D. ZnO, Al₂O₃, Ca(NO₃)₂.

Sau bài học cần nắm:

• Nhận biết được một chất cụ thể là axit, bazơ, hiđroxit lưỡng tính theo định nghĩa.
• Viết được phương trình điện li của các axit, bazơ, hiđroxit lưỡng tính, muối cụ thể.
• Tính nồng độ mol trong dung dịch chất điện li mạnh.