NÂNG CAO NĂNG LỰC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG PHẦN CÂN BẰNG TẠO KẾT TỦA

B Ồ I D Ư Ỡ N G H S G H Ó A Ở

T R Ư Ờ N G P H Ổ T H Ô N G

vectorstock.com/28062440

Ths Nguyễn Thanh Tú

eBook Collection

NÂNG CAO NĂNG LỰC BỒI DƯỠNG HỌC

SINH GIỎI HÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

PHẦN CÂN BẰNG TẠO KẾT TỦA

WORD VERSION | 2021 EDITION

ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL

TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo

Phát triển kênh bởi

Ths Nguyễn Thanh Tú

Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật :

Nguyen Thanh Tu Group

Hỗ trợ trực tuyến

Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon

Mobi/Zalo 0905779594

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

--------------

NGUYỄN THỊ HÀ

NÂNG CAO NĂNG LỰC BỒI DƯỠNG

HỌC SINH GIỎI HÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN SƯ PHẠM

Đà Nẵng, 05/2014

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL



KHOA HÓA

--------------

NÂNG CAO NĂNG LỰC BỒI DƯỠNG

HỌC SINH GIỎI HÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN SƯ PHẠM

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Hà

Lớp

: 10SHH


Giáo viên hướng dẫn

: ThS. Ngô Minh Đức



KHOA HÓA

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Hà

Lớp

: 10SHH

1. Tên đề tài: “Nâng cao năng lực bồi dưỡng học sinh giỏi hóa ở trường phổ

thông – phần cân bằng tạo kết tủa”

2. Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn có liên quan đến đề tài.

+ Cơ sở lí luận về học sinh giỏi hóa học và việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học.

+ Cơ sở lí luận về phần cân bằng tạo kết tủa.

- Nâng cao năng lực bồi dưỡng học sinh giỏi thông qua hệ thống các bài tập về phần

cân bằng tạo kết tủa.

- Sưu tầm và biên soạn 70 bài tập tự luận liên quan đến cân bằng tạo kết tủa trong

các đề thi học sinh giỏi ở chương trình phổ thông.

3. Giáo viên hướng dẫn: ThS. Ngô Minh Đức

4. Ngày giao đề tài: 15/09/2013

5. Ngày hoàn thành đề tài: 23/05/2014

Chủ nhiệm khoa

(Ký và ghi rõ họ, tên)

PGS.TS Lê Tự Hải

Giáo viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ, tên)

ThS. Ngô Minh Đức

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày... tháng... năm 2014

Kết quả điểm đánh giá

Ngày... tháng... năm 2014

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thạc sĩ Ngô Minh Đức đã tận

tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.

Em xin tỏ lòng biết ơn các thầy cô giáo trong khoa hóa trường Đại học Sư

phạm – Đại học Đà Nẵng và các bạn sinh viên lớp 10SHH đã giúp đỡ, đóng góp ý

kiến và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn này.

Đà Nẵng, ngày 23 tháng 05 năm 2014

Sinh viên

Nguyễn Thị Hà


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HSG

GV

HS

GD

THPT

dd

r

t

Cb

Bđ

Ptpư

: Học sinh giỏi

: Giáo viên

: Học sinh

: Giáo dục

: Trung học phổ thông

: Dung dịch

: Rắn

: Tan

: Cân bằng

: Ban đầu

: Phương trình phản ứng


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1

1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................... 1

2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................. 2

3. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 2

4. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................ 2

5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2

6. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 3

7. Đóng góp của đề tài ............................................................................................... 3

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ................................................. 4

1.1. Một số vấn đề về năng lực ................................................................................ 4

1.2. Bồi dưỡng học sinh giỏi - Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi

ở Trường THPT ........................................................................................................ 5

1.2.1. Quan niệm về học sinh giỏi ............................................................................ 5

1.2.2. Các hình thức giáo dục HSG ......................................................................... 7

1.2.3. Khái niệm về bồi dưỡng học sinh giỏi .......................................................... 9

1.2.4. Mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG ................................................................ 9

1.2.5. Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi .................................... 10

1.3. Học sinh giỏi hóa học ....................................................................................... 10

1.3.1. Khái niệm học sinh giỏi hóa học ................................................................. 10

1.3.2. Vai trò, những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi hóa

học ............................................................................................................................ 11

1.4. Những kỹ năng cần thiết của giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học .. 12

1.4.1. Các nhóm kỹ năng cơ bản ............................................................................ 12

1.4.2. Một số chi tiết trong kỹ năng ....................................................................... 13

1.5. Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường


THPT về phần cân bằng tạo kết tủa ...................................................................... 13

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG CHUYÊN ĐỀ LÝ THUYẾT PHẦN CÂN BẰNG

TẠO KẾT TỦA ĐỂ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC. ................... 14

2.1. Phản ứng tạo kết tủa ........................................................................................ 14

2.1.1. Khái niệm ...................................................................................................... 14

2.1.2. Hằng số tích số tan ....................................................................................... 15

2.2. Kết tủa phân đoạn ........................................................................................... 21

2.2.1. Điều kiện để ion kết tủa trước ..................................................................... 21

2.2.2. Khi nào hai ion cùng kết tủa ....................................................................... 21

2.2.3. Điều kiện để ion trước kết tủa hoàn toàn rồi mới kết tủa ion thứ hai .... 22

2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan .................................................................. 22

2.3.1. Ảnh hưởng của pH ........................................................................................ 22

2.3.2. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức ............................................................. 22

2.3.3. Hiệu ứng của ion chung đối với tích số tan của các chất ít tan ................ 23

2.4. Phương pháp làm bài ...................................................................................... 24

2.4.1. Các định luật áp dụng trong việc giải bài toán liên quan đến cân bằng tạo

kết tủa ...................................................................................................................... 24

2.4.2. Sơ đồ giải bài tập .......................................................................................... 24

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CÁC DẠNG BÀI TẬP PHẦN CÂN BẰNG TẠO

KẾT TỦA DÙNG ĐỂ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI ...................................... 26

3.1. Dạng 1: Bài tập tính tích số tan khi biết độ tan ............................................. 26

3.2. Dạng 2: Từ tích số tan xác định độ tan của hợp chất ít tan ......................... 32

3.3. Dạng 3: Tính nồng độ các ion trong dung dịch khi cân bằng ...................... 43

3.4. Dạng 4: Bài tập liên quan đến kết tủa phân đoạn ......................................... 49

3.5. Dạng 5: Ảnh hưởng của PH đến độ tan ......................................................... 58

3.6. Dạng 6: Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức đến độ tan .............................. 66

3.7. Dạng 7: Bài tập về sự tạo thành kết tủa và hòa tan kết tủa ......................... 72

3.8. Dạng 8: Bài tập tổng hợp liên quan đến tích số tan. ..................................... 76

3.9. Dạng 9: Một số bài tập thường ra trong đề thi HSG .................................... 84

KẾT LUẬN ...........................................................................................................103


TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................104

MỞ ĐẦU

1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Nhiệm vụ của ngành giáo dục là nâng cao dân trí, phổ cập giáo dục phổ

thông cho toàn dân, đi đôi với nhiệm vụ đó là phải bồi dưỡng nhân tài, phát hiện các

học sinh có năng khiếu ở trường phổ thông và có kế hoạch đào tạo riêng để bồi

dưỡng họ thành những nhân tài góp phần xây dựng quê hương đất nước ngày một

giàu đẹp hơn. Vấn đề đào tạo và bồi dưỡng nhân tài đã được các cấp các ngành

quan tâm chú trọng, nhất là trong điều kiện đất nước đang ngày càng phát triển, hội

nhập với các nước trong khu vực và trên thế giới. Yêu cầu đối với nguồn nhân lực

trong thời đại mới ngày càng cao, đòi hỏi ngành giáo dục ngoài nhiệm vụ đào tạo

toàn diện còn phải phát hiện, bồi dưỡng những học sinh có năng lực đào tạo họ trở

thành đội ngũ tri thức trẻ có đầy đủ năng lực và trí tuệ có trình độ cao trong các lĩnh

vực khoa học. Với một đất nước đang trong thời kì phát triển, điều kiện tự nhiên

cho ta nhiều thuận lợi phát triển các lĩnh vực hóa học như hóa chất, dầu khí, việc

bồi dưỡng học sinh giỏi hóa ở trường phổ thông là một nhiệm vụ cấp thiết đối với

ngành giáo dục ở hiện tại và trong tương lai.

Để đạt được mục đích này, quá trình giảng dạy và học tập bộ môn hóa học ở

trường phổ thông không chỉ có nhiệm vụ giúp các em nắm được các kiến thức cơ

bản mà còn phải phát hiện và bồi dưỡng cho những em có năng khiếu, năng lực

giúp các em trở thành học sinh giỏi có niềm đam mê với khoa học và đặc biệt là

môn hóa học. Việc bồi dưỡng cho các em học sinh giỏi phải phù hợp với trình độ

của các em, giúp các em phát huy được tất cả tiềm năng tri thức để trở thành những

người tài cống hiến cho sự nghiệp phát triển của nước nhà.

Trên thực tế hiện nay, việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường


phổ thông còn gặp nhiều hạn chế, chưa đáp ứng được nhu cầu xã hội đòi hỏi. Đối

với bộ môn hóa phân tích không được đề cập nhiều trong chương trình SGK ở

trường phổ thông, đặc biệt với các vấn đề liên quan đến phần cân bằng tạo kết tủa

1

không được đề cập trong chương trình SGK nhưng vẫn được đưa ra trong các đề thi

học sinh giỏi, với mong muốn xây dựng được nhiều tư liệu dạy học và bồi dưỡng

học sinh giỏi môn hóa học, đặc biệt là phần cân bằng tạo kết tủa, tôi chọn đề tài

“Nâng cao năng lực bồi dưỡng học sinh giỏi hóa ở trường phổ thông – phần

cân bằng tạo kết tủa” với mục đích giúp cho học sinh hiểu sâu và vận dụng được

tốt những kiến thức đã học vào việc giải các bài tập, góp phần nâng cao chất lượng

giảng dạy và học tập môn Hóa học.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu, xây dựng hệ thống bài tập phần cân bằng tạo kết tủa để nâng

cao năng lực bồi dưỡng học sinh giỏi trong trường phổ thông. Bồi dưỡng cho học

sinh giỏi phần cân bằng tạo kết tủa không được đề cập đến trong SGK.

3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

THPT.

Nghiên cứu phần cân bằng tạo kết tủa bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường

4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

học.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa

- Nghiên cứu các chuyên đề, phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi và xây

dựng hệ thống bài tập phần cân bằng tạo kết tủa trong bồi dưỡng học sinh giỏi hóa ở

phổ thông.

5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Tìm hiểu thực trạng bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở phổ thông.

- Đọc, nghiên cứu tài liệu.

- Phân tích, tổng hợp.


2

6. PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa học phần hóa

phân tích.

7. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

Xây dựng được hệ thống lý thuyết, hệ thống bài tập phần cân bằng tạo kết

tủa trong chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi ở phổ thông.

Nội dung luận văn là tư liệu bổ ích cho giáo viên trong việc giảng dạy các

lớp chuyên và bồi dưỡng đội tuyển HSG hóa học trung học phổ thông (THPT) phần

hóa phân tích.


3

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1. Một số vấn đề về năng lực [13]

Theo quan điểm của những nhà tâm lí học: Năng lực là tổng hợp các đặc

điểm, thuộc tính tâm lí của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt

động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó đạt hiệu quả cao. Các năng lực

hình thành trên cơ sở của các tư chất tự nhiên của cá nhân, năng lực con người

không phải hoàn toàn do tự nhiên mà có, phần lớn do luyện tập có được.

Tâm lí học chia năng lực thành các dạng khác nhau như năng lực chung và

năng lực chuyên môn.

- Năng lực chung là năng lực cần thiết cho nhiều ngành hoạt động khác nhau

như năng lực phán xét tư duy lao động, năng lực khái quát hóa, năng lực tưởng

tượng,...

hội.

- Năng lực chuyên môn là năng lực đặc trưng trong lĩnh vực nhất định của xã

Năng lực chung và năng lực chuyên môn có quan hệ qua lại hữu cơ với nhau,

năng lực chung là cơ sở của năng lực chuyên môn, nếu chúng càng phát triển thì

càng dễ dàng đạt được năng lực chuyên môn. Ngược lại sự phát triển của năng lực

chuyên môn trong những điều kiện nhất định có ảnh hưởng đối với sự phát triển của

năng lực chung.

Trong thực tế mọi hoạt động có hiệu quả cao thì mỗi người đều phải có năng

lực chung phát triển ở trình độ cần thiết và có một vài năng lực chuyên môn tương

ứng với lĩnh vực chuyên môn của mình. Những năng lực này không phải do bẩm


sinh, mà nó phải được giáo dục phát triển và bồi dưỡng ở con người.

Năng lực còn được hiểu theo một cách khác, năng lực là tính chất tâm sinh lí

của con người chi phối quá trình tiếp thu kiến thức, kỹ năng và kỹ xảo tối thiểu là

cái mà con người có thể dùng khi hoạt động. Trong điều kiện bên ngoài như nhau

4

những người khác nhau có thể tiếp thu các kiến thức kỹ năng và kỹ xảo đó với nhịp

độ khác nhau, có người tiếp thu nhanh, có người phải mất nhiều thời gian và sức lực

mới tiếp thu được, người này có thể đạt được trình độ cao còn người khác chỉ đạt

được trình độ trung bình nhất định tuy đã cố gắng hết sức.

Để nắm được cơ bản các dấu hiệu khi nghiên cứu bản chất của năng lực cần

xem xét trên một khía cạnh sau:

- Năng lực là sự khác biệt tâm lí của cá nhân người này khác người kia, nếu

một sự việc thể hiện rõ tính chất mà ai cũng như ai thì không thể nói về năng lực.

- Năng lực chỉ là những khác biệt có liên quan đến hiêu quả việc thực hiện

một hoạt động nào đó chứ không phải bất kì những sự khác nhau cá biệt chung

chung nào.

- Khái niệm năng lực không liên quan đến những kiến thức kỹ năng, kỹ xảo

đã được hình thành ở một người nào đó, năng lực chỉ làm cho việc tiếp thu các kiến

thức kỹ năng, kỹ xảo trở nên dễ dàng hơn.

- Năng lực con người bao giờ cũng có mầm mống bẩm sinh tùy thuộc vào sự

tổ chức của hệ thống thần kinh trung ương, nhưng nó chỉ được phát triển trong quá

trình hoạt động phát triển của con người, trong xã hội có bao nhiêu hình thức hoạt

động của con người thì cũng có bấy nhiêu loại năng lực.

1.2. Bồi dưỡng học sinh giỏi - Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi

ở Trường THPT

1.2.1. Quan niệm về học sinh giỏi [8], [6]

Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu. Ở Trung


Quốc, từ đời nhà Đường những trẻ em có tài đặc biệt được mời đến sân Rồng để

học tập và được giáo dục bằng những hình thức đặc biệt.

Trong tác phẩm phương Tây, Plato cũng đã nêu lên các hình thức giáo dục

đặc biệt cho HSG. Ở châu Âu trong suốt thời Phục hưng, những người có tài năng

5

về nghệ thuật, kiến trúc, văn học... đều được nhà nước và các tổ chức cá nhân bảo

trợ, giúp đỡ.

Nước Mỹ mãi đến thế kỉ 19 mới chú ý tới vấn đề giáo dục học sinh giỏi và

tài năng. Và trong suốt thế kỉ XX, HSG đã trở thành một vấn đề của nước Mỹ với

hàng loạt các tổ chức và các trung tâm nghiên cứu, bồi dưỡng học sinh giỏi ra đời.

Nước Anh thành lập cả một Viện hàn lâm quốc gia dành cho học sinh giỏi và

tài năng trẻ và Hiệp hội quốc gia dành cho học sinh giỏi, bên cạnh Website hướng

dẫn GV dạy cho HS giỏi và HS tài năng.

Từ năm 2001 chính quyền New Zealand đã phê chuẩn kế hoạch phát triển

chiến lược HSG.

Giáo dục Phổ thông Hàn Quốc có một chương trình đặc biệt dành cho HSG

nhằm giúp chính quyền phát hiện HS tài năng từ rất sớm. Năm 1994 có khoảng

57/174 cơ sở GD ở Hàn Quốc tổ chức chương trình đặc biệt dành cho HSG.

Từ năm 1985, Trung Quốc thừa nhận phải có một chương trình GD đặc biệt

dành cho hai loại đối tượng HS yếu kém và HSG, trong đó cho phép các HSG có

thể học vượt lớp.

Một trong 15 mục tiêu ưu tiên của Viện quốc gia nghiên cứu giáo dục và đào

tạo Ấn Độ là phát hiện và bồi dưỡng HS tài năng.

Nhìn chung các nước đều dùng hai thuật ngữ chính là gift (giỏi, có năng

khiếu) và talent (tài năng) để chỉ HSG. Luật bang Georgia (Hoa Kỳ) định nghĩa

HSG như sau:

“HSG là học sinh chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao/và có khả năng


sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt/và đạt xuất sắc trong lĩnh vực lý

thuyết/khoa học; người cần một sự giáo dục đặc biệt/ và sự phục vụ đặc biệt để đạt

được trình độ tương ứng với năng lực của người đó” - (Georgia Law).

6

Cơ quan GD Hoa Kỳ miêu tả khái niệm học sinh giỏi như sau: “Đó là những

học sinh có khả năng thể hiện xuất sắc hoặc năng lực nổi trội trong các lĩnh vực trí

tuệ, sự sáng tạo, khả năng lãnh đạo, nghệ thuật, hoặc các lĩnh vực lí thuyết chuyên

biệt. Những HS này thể hiện tài năng đặc biệt của mình từ tất cả các bình diện xã

hội, văn hóa và kinh tế”.

Nhiều nước quan niệm: HSG là những đứa trẻ có năng lực trong các lĩnh vực

trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lí thuyết. Những học

sinh này cần có sự phục vụ và những hoạt động không theo những điều kiện thông

thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ các năng lực vừa nêu trên.

Có thể nói, hầu như tất cả các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi

dưỡng học sinh giỏi trong chiến lược phát triển chương trình GD phổ thông. Nhiều

nước ghi riêng thành một mục dành cho HSG, một số nước coi đó là một dạng của

giáo dục đặc biệt hoặc chương trình đặc biệt.

Như vậy HSG cần có sự phục vụ và hoạt động học tập trong những điều kiện

đặc biệt để phát triển các năng lực sáng tạo của họ.

1.2.2. Các hình thức giáo dục HSG [8]

Nhiều tài liệu khẳng định: HSG có thể học bằng nhiều cách khác nhau và tốc

độ nhanh hơn so với các bạn cùng lớp vì thế cần có một Chương trình HSG để phát

triển và đáp ứng được tài năng của họ.

Các hình thức giáo dục HSG:

- Lớp riêng biệt: HSG được rèn luyện trong một lớp hoặc một trường học

riêng, thường gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu. Nhưng lớp hoặc trường chuyên


(độc lập) này có nhiệm vụ hàng đầu là đáp ứng các đòi hỏi cho những HSG về lí

thuyết. Hình thức này đòi hỏi ở nhà trường rất nhiều điều kiện từ việc bảo vệ HS,

giúp đỡ và đào tạo phát triển chuyên môn cho giáo viên đến việc biên soạn chương

trình, bài học.

7

- Phương pháp Mông-te-xơ-ri (Montessori method): Trong một lớp HS chia

thành ba nhóm tuổi, nhà trường mang lại cho HS những cơ hội vượt lên so với các

bạn cùng nhóm tuổi. Phương pháp này đòi hỏi phải xây dựng được các mức độ khá

tự do, nó hết sức có lợi cho những HSG trong hình thức học tập với tốc độ cao.

- Tăng gia tốc: Những HS xuất sắc xếp vào một lớp có trình độ cao với nhiều

tài liệu tương ứng với khả năng của mỗi HS. Một số trường Đại học, Cao đẳng đề

nghị hoàn thành chương trình nhanh hơn để HS có thể học bậc học trên sớm hơn.

Nhưng hướng tiếp cận giới thiệu HSG với những tài liệu lí thuyết tương ứng với

khả năng của chúng cũng dễ làm cho HS xa rời xã hội.

thường.

- Học tách rời: Một phần thời gian theo lớp HSG, phần còn lại học lớp

- Làm giàu tri thức: Toàn bộ thời gian HS học theo lớp bình thường, nhưng

nhận tài liệu mở rộng để thử sức, tự học ở nhà.

- Dạy ở nhà một nửa: Thời gian học tại nhà học lớp, nhóm, học có cố vấn

hoặc một thầy một trò và không cần dạy.

- Trường mùa hè: Bao gồm nhiều khóa học được tổ chức vào mùa hè.

- Sở thích riêng: Một số môn thể thao như cờ vua được tổ chức dành để cho

HS thử trí tuệ sau giờ học ở trường.

Phần lớn các nước đều chú ý bồi dưỡng HSG từ Tiểu học. Cách tổ chức dạy

học cũng rất đa dạng: có nước tổ chức thành lớp, trường riêng; một số nước tổ chức

dưới hình thức tự chọn hoặc khóa học mùa hè; một số nước do các trung tâm tư

nhân hoặc các trường đại học đảm nhận.


Tuy vậy, cũng có một số nước không có trường lớp chuyên cho HSG như

Nhật Bản và một số bang của Hoa kỳ. Chẳng hạn: Từ 2001, với đạo luật “Không

một đứa trẻ nào bị bỏ rơi” giáo dục HSG ở Georgia về cơ bản bị phá bỏ. Nhiều

trường không còn là trường riêng, lớp riêng cho HSG, với tư tưởng các HSG cần có

8

trong các lớp bình thường nhằm giúp các trường lấp lỗ hổng về chất lượng và nhà

trường có thể đáp ứng nhu cầu giáo dục HSG thông qua các nhóm và các khóa học

với trình độ cao.

Chính vì thế vấn đề bồi dưỡng HSG đã trở thành vấn đề thời sự gây nhiều

tranh luận: “Nhiều nhà GD đề nghị đưa HSG vào các lớp bình thường với nhiều HS

có trình độ và khả năng khác nhau, với một phương pháp giáo dục như nhau. Tuy

nhiên nhiều dấu hiệu chứng tỏ rằng giáo viên các lớp bình thường không được đào

tạo và giúp đỡ tương xứng với chương trình dạy cho HSG. Nhiều nhà GD cũng cho

rằng những HS dân tộc ít người và không có điều kiện kinh tế cũng không tiếp nhận

được chương trình giáo dục dành cho HSG. Trong khi quỹ dành cho GD chung là

có hạn nên sẽ ảnh hưởng nhiều tới hiệu quả đào tạo tài năng và HS giỏi”.

1.2.3. Khái niệm về bồi dưỡng học sinh giỏi [6]

Theo từ điển Giáo dục học 2001, bồi dưỡng được định nghĩa: “Bồi dưỡng là

quá trình trang bị thêm kiến thức, kỹ năng nhằm mục đích nâng cao và hoàn thiện

năng lực hoạt động trong các lĩnh vực cụ thể”.

Bồi dưỡng HSG là chủ động tạo ra môi trường và những điều kiện thích hợp

cho người học phát huy cao độ nội lực của mình, đi đôi với việc tiếp nhận một cách

thông minh hiệu quả ngoại lực, mà cốt lõi là giúp cho người học về phương pháp,

biết cách học, cách nghiên cứu, cách tư duy, cách tự đánh giá, tận dụng phương tiện

hiện đại nhất để tìm kiếm thu thập và xử lí thông tin để tự học tự bồi dưỡng.

1.2.4. Mục tiêu của việc bồi dưỡng HSG [6]

của học sinh.

Mục tiêu chính của chương trình bồi dưỡng HSG là:

- Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ


- Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo.

- Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời.

9

- Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng

góp cho xã hội.

- Khuyến khích HS suy nghĩ sáng tạo.

- Thúc đẩy động cơ học tập.

- Bảo đảm cho khả năng của HS được phát triển trong tương lai thành những

người đứng đầu trong các lĩnh vực khoa học chuyên ngành

1.2.5. Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi [6]

Hiền tài là nguyên khí của quốc gia, hiền tài có được nhờ năng khiếu của bản

thân mỗi người và song song với quá trình học tập và bồi dưỡng một cách khoa học.

Vì vậy để thực hiện mục tiêu đào tạo thế hệ trẻ Việt Nam thành con người

Việt Nam có tài có đức, kế tục sự nghiệp cách mạng thì nhiệm vụ của các thầy cô

giáo phải kịp thời phát hiện và có kế hoạch bồi dưỡng học sinh có năng khiếu.

Đặc biệt, trong thế kỷ mà tri thức, kĩ năng của con người được xem là yếu tố

quyết định sự phát triển của xã hội thì nhiệm vụ của ngành giáo dục là phải đào tạo

ra những con người có trí tuệ phát triển thông minh và sáng tạo. Điều này buộc nhà

trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện

đại, phù hợp với thực tiễn Việt Nam và năng lực suy nghĩ sáng tạo. Và nhiệm vụ

cấp thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, áp dụng những phương pháp

dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải

quyết vấn đề. Chính vì vậy, có thể nói bồi dưỡng HSG là một trong những nhiệm vụ

quan trọng hàng đầu của sự nghiệp giáo dục.

1.3. Học sinh giỏi hóa học


1.3.1. Khái niệm học sinh giỏi hóa học [6]

HSG hóa học là những học sinh có năng lực nổi trội, có biểu hiện về khả

năng chuyên biệt trong học tập và nghiên cứu hóa học. Như vậy HSG hóa học có

kiến thức hóa học cơ bản, vững vàng, sâu sắc và hệ thống, biết vận dụng sáng tạo

10

kiến thức hóa học vào tình huống mới, có năng lực tư duy khái quát và sáng tạo.

Đồng thời có kĩ năng thực nghiệm thành thạo và có năng lực nghiên cứu khoa học

hóa học.

1.3.2. Vai trò, những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi hóa

học [6]

1.3.2.1. Vai trò của bộ môn Hóa học ở trường phổ thông

Hóa học – môn khoa học thực nghiệm có ứng dụng vô cùng to lớn trong

cuộc sống. Ngành hóa với bàn tay thần kì của mình đã từng bước làm thay đổi cuộc

sống trong tất cả các lĩnh vực: công nghiệp, nông nghiệp, y học, nghệ thuật. Những

phát minh kì diệu của hóa học đã thúc đẩy sự phát triển nền văn minh nhân loại.

- Hóa học góp phần đào tạo nghề có chuyên môn về hóa học phục vụ cho đời

sống, sản xuất, khoa học xã hội hiện đại, phát triển xã hội, đặc biệt cho công cuộc

Hóa học hóa đất nước.

- Góp phần đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho sự nghiệp phát triển kinh tế

của đất nước và coi nền học vấn Hóa học như một bộ phận hỗ trợ.

1.3.2.2. Những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi hóa học

hóa học:

Có thể khái quát những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi

- Có kiến thức hóa học cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống. Để có được phẩm

chất này đòi hỏi học sinh phải có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khả năng

nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng, có ý thức bổ sung, hoàn chỉnh kiến thức.

- Có trình độ tư duy hóa học phát triển. Tức là biết phân tích, tổng hợp, so

sánh, khái quát hóa, có khả năng sử dụng phương pháp đoán mới: qui nạp, diễn


dịch, loại suy. Để có được những phẩm chất này đòi hỏi người học sinh phải có

năng lực suy luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt.

- Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên. Phẩm

11

chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc sảo, mô tả, giải thích hiện tượng

các quá trình hóa học, năng lực thực hành của học sinh.

- Có năng lực thực hành thí nghiệm tốt, khả năng quan sát, mô tả, nhận xét,

giải thích các hiện tượng, vận dụng lý thuyết để điều khiển thực nghiệm và từ thực

nghiệm kiểm tra các vấn đề lý thuyết.

- Có khả năng hợp tác và nghiên cứu khoa học.

- Có năng lực ghi nhớ, tư duy tốt và sáng tạo, khả năng suy luận logic. Biết

phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa các sự vật hiện tượng. Sử dụng thành

thạo các phương pháp quy nạp, diễn dịch, loại suy.

1.3.2.3. Một số biểu hiện của HSG cần chú ý trong việc tuyển chon bồi dưỡng HSG

HSG thường tỏ ra thông minh trí tuệ phát triển, có năng lực tư duy tốt, tiếp

thu nhanh, nhớ lâu, có khả năng suy diễn, khái quát hóa, hiểu sâu, rộng, có khả năng

giải quyết vấn đề nhanh, hiệu quả cao.

HSG có óc tư duy độc lập, luôn tìm cái mới, hiểu khá sâu về bản chất và hiện

tượng, có cách giải quyết hay, ngắn gọn và sáng tạo.

HSG rất say mê tò mò, ham hiểu biết, biết vượt khó, lao vào cái mới, có ý

chí phấn đấu vươn lên.

1.4. Những kỹ năng cần thiết của giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học [10]

1.4.1. Các nhóm kỹ năng cơ bản

- Kỹ năng nhận thức

- Kỹ năng truyền đạt

- Kỹ năng tổ chức quản lý

- Kỹ năng sử dụng các phương tiện dạy học


12

- Kỹ năng kiểm tra đánh giá

1.4.2. Một số chi tiết trong kỹ năng

- Kỹ năng đặt câu hỏi: Câu hỏi được diễn đạt rõ ràng, ngắn gọn, súc tích, dễ

hiểu, sử dụng từ ngữ phù hợp, không quá phức tạp. Câu hỏi có thứ tự logic, hình

thức thay đổi và không mang tính ép buộc.

- Kỹ năng trình bày: Nắm vững những vấn đề cần trình bày, chuẩn bị chu

đáo, cần tập trình bày trước. Nói rõ ràng và đủ âm lượng, bao quát tốt và chú ý thái

độ phản hồi từ học sinh.

- Kỹ năng cung cấp thông tin: Nêu rõ mục đích hoặc trọng tâm của bài học.

Sử dụng phương tiện dạy học phù hợp. Sử dụng ngôn ngữ thích hợp và diễn đạt các

ý theo thứ tự logic.

1.5. Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường

THPT về phần cân bằng tạo kết tủa

Nội dung chương trình hóa học THPT đã đề cập những kiến thức cơ bản,

nhưng còn thiếu một số vấn đề so với lý thuyết chủ đạo. Đặc biệt phần cân bằng tạo

kết tủa là một phần không được đề cập đến trong chương trình SGK Với tầm quan

trọng về kiến thức, việc bồi dưỡng phần cân bằng tạo kết tủa trong chương trình phổ

thông sẽ giúp học sinh có thể hoàn thành tốt bài tập trong các bài thi học sinh giỏi

cũng như khắc sâu kiến thức, làm hành trang để tiếp tục nghiên cứu các vấn đề hóa

học nâng cao. Tuy nhiên, những nội dung này tương đối khó và trừu tượng, học

sinh gặp nhiều khó khăn trong vấn đề tiếp thu và tìm tài liệu tham khảo. Vì vậy việc

xây dựng một hệ thống bài tập logic, rõ ràng là cần thiết và giúp học sinh học tập tốt

hơn.


13

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG CHUYEN ĐỀ LÝ THUYẾT PHẦN CÂN BẰNG

TẠO KẾT TỦA ĐỂ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC.

2.1. Phản ứng tạo kết tủa

2.1.1. Khái niệm [1]

Phản ứng kết tủa là phản ứng trao đổi trong đó một trong những sản phẩm là

hợp chất không tan gọi là chất kết tủa.

Để biết phản ứng có kết tủa hay không khi trộn hai dung dịch của hai hợp

chất ion khác nhau ta lần lượt thực hiện ba bước sau:

Bước 1: Xét xem có những ion nào có mặt trong các chất phản ứng.

Bước 2: Xét xem có thể tạo thành tổ hợp cation – anion nào.

Bước 3: Dự đoán xem tổ hợp nào không tan.

mol/l.

Một số quy ước về chất tan, chất không tan:

- Chất không tan là những chất có độ tan S < 0,01 mol/l.

- Chất tan là những chất có độ tan S > 0,1 mol/l.

- Chất tan vừa là những chất có độ tan trong khoảng 0,01 mol/l < S < 0,1

Một số quy tắc:

- Các hợp chất ion tan:

1. Tất cả các muối thường gặp của nhóm IA (các ion Li + , Na + , K + …) và


amoni (NH + 4 ) đều tan.

2. Tất cả các muối thường gặp có gốc nitrat, axetat và hầu hết các muối

peclorat đều tan.

14

3. Tất cả các muối halogen thường gặp đều tan trừ muối Ag + , Pb 2+ , Cu + và

Hg 2+ 2 .

4. Tất cả các muối sunfat thường gặp đều tan trừ muối sunfat của Ca 2+ , Sr 2+ ,

Ba 2+ và Pb 2+ .

- Các hợp chất ion không tan:

1. Tất cả các hidroxit của các kim loại đều không tan trừ hidroxit của nhóm

IA và phần lớn nhóm IIA (bắt đầu từ Ca 2+ ).

2. Tất cả các muối cacbonat và photphat thường gặp đều không tan trừ

cacbonat và photphat của nhóm IA và amoni.

3. Tất cả các muối sunfua thường gặp đều không tan trừ sunfua của nhóm IA,

nhóm IIA và amoni.

2.1.2. Hằng số tích số tan [1], [3], [7]

2.1.2.1. Khái niệm

Quá trình hoà tan là quá trình thuận nghịch, do đó cũng tuân theo định luật

tác dụng khối lượng. Xét cân bằng hòa tan (M n+ là ion kim loại, X m- là gốc axit hoặc

OH - ):

M m X n (rắn) mM n+ + nX m- T = [M] m [X] n

T được gọi là tích số tan (solubility product). Tích số tan của chất điện li ít tan là

tích số nồng độ của các ion tạo nên kết tủa đó trong dung dịch bão hòa.

n

- C m

C M X

Tích số tan được sử dụng để:

1. So sánh độ tan của các chất ít tan "đồng dạng".


2. Xem một dung dịch đã bão hoà hay chưa:

Q > T: dung dịch quá bão hoà xuất hiện kết tủa.

n

- C m

C M X

Q = T: dung dịch bão hoà.

15

n

- C m

C M X

Q < T: dung dịch chưa bão hoà không xuất hiện kết tủa.

3. Tính độ tan của các chất ít tan (muối, hidroxit).

2.1.2.2. Quan hệ giữa tích số tan và độ tan

Theo định nghĩa SGK hóa lớp 8: “Độ tan (kí hiệu S) của một chất trong nước

là số gam chất đó hòa tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở

một nhiệt độ xác định”.

Có thể định nghĩa: “Độ tan (S - solubility) của một chất là nồng độ của chất đó

trong dung dịch bão hoà”. Độ tan thường được biểu diễn theo nồng độ mol/l.

Độ tan và tích số tan là những đại lượng đặc trưng cho dung dịch bão hoà của

chất ít tan. Do đó, tích số tan và độ tan có mối quan hệ với nhau, điều đó có nghĩa là

ta có thể tính được độ tan của một chất ít tan từ tích số tan của nó và ngược lại.

2.1.2.3. Tích số tan các chất ít tan

Tích số tan của các chất thực ra là một hằng số cân bằng. Cũng như các hằng

số cân bằng khác, giá trị của tích số tan chỉ thay đổi theo nhiệt độ chứ không phụ

thuộc vào nồng độ của ion.

Bảng tích số tan của một số hợp chất ion ở 25 0 C: [1]

Hợp chất Cân bằng Tích số tan

Ag 3 AsO 4 Ag 3 AsO 4(r) 3Ag + + AsO 4

3-

1,1.10 -13

AgBr AgBr (r) Ag + + Br - 3,3.10 -13

Ag 2 CO 3 Ag 2 CO 3(r) 2Ag + + CO 3

2-

8,1.10 -12

AgCl AgCl (r) Ag + + Cl - 1,8.10 -10

Ag 2 CrO 4 Ag 2 CrO 4(r) 2Ag + + CrO 4

2-

9.10 -12

AgCN AgCN (r) Ag + + CN - 1,2.10 -16

AgI AgI (r) Ag + + I - 1,5.10 -6

Ag 3 PO 4 Ag 3 PO 4(r) 3Ag + + PO 4

3-

Ag 2 SO 3 Ag 2 SO 3(r) 2Ag + + SO 3

2-

1,3.10 -20


1,5.10 -14

Ag 2 S Ag 2 S (r) 2Ag + + S 2- 1.10 -49

AgSCN AgSCN (r) Ag + + SCN - 1.10 -12

16

Al(OH) 3 Al(OH) 3(r) Al 3+ + 3OH - 1,9.10 -33

AlPO 4 AlPO 4(r) Al 3+ 3-

+ PO 4 1,3.10 -20

AuBr AuBr (r) Au + + Br - 5.10 -17

AuCl AuCl (r) Au + + Cl - 2.10 -13

AuI AuI (r) Au + + I - 1,6.10 -23

AuBr 3 AuBr 3(r) Au 3+ + 3Br - 4.10 -36

AuCl 3 AuCl 3(r) Au 3+ + 3Cl - 3,2.10 -25

AuI 3 AuI 3(r) Au 3+ + 3I - 1.10 -46

Au(OH) 3 Au(OH) 3(r) Au 3+ + 3OH - 1.10 -53

BaCO 3 BaCO 3(r) Ba 2+ + CO 3

2-

BaCrO 4 BaCrO 4(r) Ba 2+ + CrO 4

2-

8,1.10 -9

2.10 -10

BaF 2 BaF 2(r) Ba 2+ + 2F - 1,7.10 -6

Ba(OH) 2 Ba(OH) 2(r) Ba 2+ + 2OH - 5.10 -3

Ba 3 (PO 4 ) 2 Ba 3 (PO 4 ) 2(r) 3Ba 2+ + 2PO 4

3-

BaSO 3 BaSO 3(r) Ba 2+ + SO 3

2-

BaSO 4 BaSO 4(r) Ba 2+ + SO 4

2-

1,3.10 -29

8.10 -7

1,1.10 -10

Bi(OH) 3 Bi(OH) 3(r) Bi 3+ +3OH - 1.10 -12

BiI 3 BiI 3(r) Bi 3+ + 3I - 8,1.10 -19

BiPO 4 BiPO 4(r) Bi 3+ + PO 4

3-

1,3.10 -23

Bi 2 S 3 Bi 2 S 3(r) 2Bi 3+ + 3S 2- 1,6.10 -72

CaCO 3 CaCO 3(r) Ca 2+ + CO 3

2-

CaCrO 4 CaCrO 4(r) Ca 2+ + CrO 4

2-

CaC 2 O 4 CaC 2 O 4(r) Ca 2+ + C 2 O 4

2-

3,8.10 -9

7,1.10 -4

2,3.10 -9

CaF 2 CaF 2(r) Ca 2+ + 2F - 3,9.10 -11

Ca(OH) 2 Ca(OH) 2(r) Ca 2+ + 2OH - 7,9.10 -6


CaHPO 4 CaHPO 4(r) Ca 2+ 2-

+ HPO 4 2,7.10 -7

Ca(H 2 PO 4 ) 2 Ca(H 2 PO 4 ) 2(r) Ca 2+ -

+ 2H 2 PO 4 1.10 -3

Ca 3 (PO 4 ) 2 Ca 3 (PO 4 ) 2(r) 3 Ca 2+ 3-

+ 2PO 4 1.10 -25

17

CaSO 3 CaSO 3(r) Ca 2+ 2-

+ SO 3 1,3.10 -8

CaSO 4 CaSO 4(r) Ca 2+ 2-

+ SO 4 2,4.10 -5

CdCO 3 CdCO 3(r) Cd 2+ 2-

+ CO 3 2,5.10 -14

Cd(CN) 2 Cd(CN) 2(r) Cd 2+ + 2CN - 1.10 -8

Cd(OH) 2 Cd(OH) 2(r) Cd 2+ + 2OH - 1,2.10 -14

CdS CdS (r) Cd 2+ + S 2- 3,6.10 -29

Cd 3 (AsO 4 ) 2 Cd 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Cd 2+ + 2AsO 4

3-

Co 3 (AsO 4 ) 2 Co 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Co 2+ + + 2AsO 4

3-

CoCO 3 CoCO 3(r) Co 2+ + CO 3

2-

2,2.10 -32

7,6.10 -29

8.10 -13

Co(OH) 2 Co(OH) 2(r) Co 2+ + 2OH - 2,5.10 -16

Co(OH) 3 Co(OH) 3(r) Co 2+ + 3OH - 4.10 -15

CrAsO 4 CrAsO 4(r) Cr 3+ + AsO 4

3-

7,8.10 -21

Cr(OH) 3 Cr(OH) 3(r) Cr 3+ + 3OH - 6,7.10 -31

CrPO 4 CrPO 4(r) Cr 3+ + PO 4

3-

2,4.10 -23

CuBr CuBr (r) Cu + + Br - 5,3.10 -9

CuCl CuCl (r) Cu + + Cl - 1,9.10 -7

CuCN CuCN (r) Cu + + CN - 3,2.10 -20

CuI CuI (r) Cu + + I - 5,1.10 -12

CuSCN CuSCN (r) Cu + + SCN - 1,6.10 -11

Cu 3 (AsO 4 ) 2 Cu 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Cu 2+ + 2AsO 4

3-

CuCO 3 CuCO 3(r) Cu 2+ + CO 3

2-

7,6.10 -36

2,5.10 -10

Cu(OH) 2 Cu(OH) 2(r) Cu 2+ + 2OH - 1,6.10 -19

CuS CuS (r) Cu 2+ + S 2- 8,7.10 -36

FeCO 3 FeCO 3(r) Fe 2+ + CO 3

2-

3,5.10 -11

Fe(OH) 2 Fe(OH) 2(r) Fe 2+ + 2OH - 7,9.10 -15


FeS FeS (r) Fe 2+ + S 2- 4,9.10 -18

Fe(OH) 3 Fe(OH) 3(r) Fe 3+ + 3OH - 6,3.10 -38

Fe 2 S 3 Fe 2 S 3(r) 2Fe 3+ + 3S 2- 1,4.10 -88

18

Hg 2 Br 2 Hg 2 Br 2(r) Hg 2+ 2 + 2Br - 1,3.10 -22

Hg 2 CO 3 Hg 2 CO 3(r) Hg 2+ 2-

2 + CO 3 8,9.10 -17

Hg 2 Cl 2 Hg 2 Cl 2(r) Hg 2+ 2 + 2Cl - 1,1.10 -18

Hg 2 CrO 4 Hg 2 CrO 4(r) Hg 2 2+ + CrO 4

2-

5.10 -9

Hg 2 I 2 Hg 2 I 2(r) Hg 2 2+ + 2I - 4,5.10 -29

Hg 2 SO 4 Hg 2 SO 4(r) Hg 2 2+ + SO 4

2-

6,8.10 -7

Hg 2 S Hg 2 S (r) Hg 2 2+ + S 2- 5,8.10 -44

Hg(CN) 2 Hg(CN) 2(r) Hg 2+ + 2CN - 3.10 -23

Hg(OH) 2 Hg(OH) 2(r) Hg 2+ + 2OH - 2,5.10 -26

HgI 2 HgI 2(r) Hg 2+ + 2I - 4.10 -29

HgS HgS (r) Hg 2+ + S 2- 3.10 -53

Mg 3 (AsO 4 ) 2 Mg 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Mg 2+ + 2AsO 4

3-

MgCO 3 MgCO 3(r) Mg 2+ + CO 3

2-

MgC 2 O 4 MgC 2 O 4(r) Mg 2+ + C 2 O 4

2-

2,1.10 -20

4.10 -5

8,6.10 -5

MgF 2 MgF 2(r) Mg 2+ + 2F - 6,4.10 -9

Mg(OH) 2 Mg(OH) 2(r) Mg 2+ + 2OH - 1,5.10 -11

Mn 3 (AsO 4 ) 2 Mn 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Mn 2+ + 2AsO 4

3-

MnCO 3 MnCO 3(r) Mn 2+ + CO 3

2-

1,9.10 -11

1,8.10 -11

Mn(OH) 2 Mn(OH) 2(r) Mn 2+ + 2OH - 4,6.10 -14

MnS MnS (r) Mn 2+ + S 2- 5,1.10 -15

Mn(OH) 3 Mn(OH) 3(r) Mn 3+ + 3OH - 1.10 -36

Ni 3 (AsO 4 ) 2 Ni 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Ni 2+ + 2AsO 4

3-

NiCO 3 NiCO 3(r) Ni 2+ + CO 3

2-

1,9.10 -26

6,6.10 -9

Ni(CN) 2 Ni(CN) 2(r) Ni 2+ + 2CN - 3.10 -23

Ni(OH) 2 Ni(OH) 2(r) Ni 2+ + 2OH - 2,8.10 -16


Pb 3 (AsO 4 ) 2 Pb 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Pb 2+ + 2AsO 4

3-

4,1.10 -36

PbBr 2 PbBr 2(r) Pb 2+ + 2Br - 6,3.10 -6

PbCO 3 PbCO 3(r) Pb 2+ 2-

+ CO 3 1,5.10 -13

19

PbCl 2 PbCl 2(r) Pb 2+ + 2Cl - 1,7.10 -6

PbCrO 4 PbCrO 4(r) Pb 2+ 2-

+ CrO 4 1,8.10 -14

PbF 2 PbF 2(r) Pb 2+ + 2F - 3,7.10 -8

Pb(OH) 2 Pb(OH) 2(r) Pb 2+ + 2OH - 2,8.10 -16

PbI 2 PbI 2(r) Pb 2+ + 2I - 8,7.10 -9

Pb 3 (PO 4 ) 2 Pb 3 (PO 4 ) 2(r) 3Pb 2+ + 2PO 4

3-

PbSeO 4 PbSeO 4(r) Pb 2+ + SeO 4

2-

PbSO 4 PbSO 4(r) Pb 2+ + SO 4

2-

3.10 -44

1,5.10 -7

1,8.10 -8

PbS PbS (r) Pb 2+ + S 2- 8,4.10 -28

Sn(OH) 2 Sn(OH) 2(r) Sn 2+ + 2OH - 2.10 -26

SnI 2 SnI 2(r) Sn 2+ + 2I - 1.10 -4

SnS SnS (r) Sn 2+ + S 2- 1.10 -28

Sn(OH) 4 Sn(OH) 4(r) Sn 4+ + 4OH - 1.10 -57

SnS 2 SnS 2(r) Sn 4+ + 2S 2- 1.10 -70

Sr 3 (AsO 4 ) 2 Sr 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Sr 2+ + 2AsO 4

3-

SrCO 3 SrCO 3(r) Sr 2+ + CO 3

2-

SrC 2 O 4 SrC 2 O 4(r) Sr 2+ + C 2 O 4

2-

SrCrO 4 SrCrO 4(r) Sr 2+ + CrO 4

2-

Sr 3 (PO 4 ) 2 Sr 3 (PO 4 ) 2(r) 3Sr 2+ + 2PO 4

2-

SrSO 3 SrSO 3(r) Sr 2+ + SO 3

2-

SrSO 4 SrSO 4(r) Sr 2+ + SO 4

2-

Zn 3 (AsO 4 ) 2 Zn 3 (AsO 4 ) 2(r) 3Zn 2+ + 2AsO 4

3-

ZnCO 3 ZnCO 3(r) Zn 2+ + CO 3

2-

1,3.10 -18

9,4.10 -10

5,6.10 -8

3,6.10 -5

1.10 -31

4.10 -8

2,8.10 -7

1,1.10 -27

1,5.10 -11

Zn(CN) 2 Zn(CN) 2(r) Zn 2+ + 2CN - 8.10 -12

Zn(OH) 2 Zn(OH) 2(r) Zn 2+ + 2OH - 4,5.10 -17


Zn 3 (PO 4 ) 2 Zn 3 (PO 4 ) 2(r) 3Zn 2+ + 2PO 4

3-

9,1.10 -33

ZnS ZnS (r) Zn 2+ + S 2- 1,1.10 -21

20

2.2. Kết tủa phân đoạn [1], [7]

Nếu trong dung dịch chứa hai hay nhiều ion có khả năng tạo kết tủa cùng

một ion nhưng các kết tủa hình thành có tích số tan khác nhau sẽ lần lượt hình thành

các kết tủa.

Có một số trường hợp phải tách một số ion ra khỏi dung dịch trong khi đó

nhiều ion khác có tính chất tương tự vẫn nằm lại trong dung dịch. Quá trình tách đó

gọi là sự kết tủa phân đoạn.

Xét cho hỗn hợp A, B có nồng độ C A , C B tạo kết tủa với thuốc thử M

M + A → MA (T MA ) -1 (T MA là tích số tan của MA)

M + B → MB (T MB ) -1 (T MB là tích số tan của MB)

2.2.1. Điều kiện để ion kết tủa trước [7]

TMA

Giả thiết MA tạo ra kết tủa trước thì [M].C A > T MA [M] >

C

TMB

MB chưa tạo ra kết tủa nên [M].C B < T MB [M] <

C

Điều kiện để MA kết tủa trước

T

C

MA

A

< [M] < TMB

C

2.2.2. Khi nào hai ion cùng kết tủa [7]

Để tạo được kết tủa thì [M] >

B

T MA

T MB

A B


Trong đó [A] và [B] là nồng độ lúc cân bằng của A và B.

B

A

21

2.2.3. Điều kiện để ion trước kết tủa hoàn toàn rồi mới kết tủa ion thứ hai [7]

Điều kiện để ion kết tủa hoàn toàn:

Quy ước: nồng độ của ion trong dung dịch bé hơn 10 -6 M.

Xét cho hỗn hợp A, B mà A kết tủa trước: Khi MB bắt đầu xuất hiện kết tủa:

T

MB

C = A

B

T MA

[A] = C TMA

B.

T

MB

< 10 -6

2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan [9]

Trong thực tế, ion kim loại của kết tủa có thể tạo phức với OH - và anion của

kết tủa có thể phản ứng với H + trong dung dịch. Ngoài ra, những cấu tử khác có

trong dung dịch cũng có thể tham gia phản ứng với các ion của kết tủa hoặc ít nhất

cũng làm biến đổi hệ số hoạt độ của chúng. Những yếu tố đó đều ảnh hưởng đến độ

tan của kết tủa.

2.3.1. Ảnh hưởng của pH

Xét cân bằng tổng quát: M m A n (rắn) mM n+ + nA m-

Ion M n+ thường là các cation kim loại, ion A m- thường là anion của một axit. Do đó

M n+ thường có xu hướng kết hợp OH - , A m- có khuynh hướng kết hợp với H + .

Sự kết hợp này làm giảm nồng độ của anion và cation xuống làm cân bằng

chuyển dịch sang phải, làm tăng độ tan, ảnh hưởng càng mạnh độ tan càng lớn.

2.3.2. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức

Nếu trong dung dịch có ion trung tâm (kí hiệu chung là M n+ ) có các phối tử (kí


hiệu là L), với điều kiện thích hợp có thể tạo thành phức.

22

Tổng quát: M n+

+ mL L n m

(Với m là số phối tử trung hòa quanh

ion trung tâm). Khi đạt cân bằng ta có: K =

Nếu phức chất càng bền thì [

L

n m

L

n

n

m

L

bằng K này còn gọi là hằng số bền của phức (gọi là K b ).

Ngược lại nếu viết:

Lúc ấy K’=

n

ML

n m

L m

n

m

L M n+ + mL

Ta dễ dàng thấy: K’ =

m

] càng nhiều, K càng lớn, vì vậy hằng số cân

Nên người ta gọi hằng số K’ là hằng số không bền của phức (K kb ).

Các hằng số bền (hay không bền) giúp ta tính được nồng độ các ion trong

dung dịch, qua đó xác định được có kết tủa hay tạo phức khi có sự có mặt đồng thời

các ion trong dung dịch.

2.3.3. Hiệu ứng của ion chung đối với tích số tan của các chất ít tan [1]

Ở một nhiệt độ đã cho tích số tan chỉ phụ thuộc vào tích số các ion. Nếu

nồng độ của một ion nào đó tăng thì nồng độ các ion khác phải giảm để giữ cho giá

trị của hằng số tích số tan không đổi.

Ví dụ: Thêm muối tan Na 2 CrO 4 vào dung dịch bão hòa PbCrO 4 rắn. Nồng độ

của ion chung CrO 4 2- tăng, một số sẽ kết hợp với ion Pb 2+ để tạo thành PbCrO 4 . Kết

quả làm cân bằng chuyển dịch về bên trái

PbCrO 4(r) Pb 2+ + CrO 4

2-


Sau khi thêm Na 2 CrO 4 , nồng độ CrO 4 2- cao hơn nhưng nồng độ Pb 2+ lại thấp hơn.

Mà nồng độ của Pb 2+ biểu thị cho độ tan của PbCrO 4 , như vậy độ tan đã giảm đi.

Vậy sự có mặt của ion chung làm giảm độ tan của các hợp chất ion ít tan.

1

b

23

2.4. Phương pháp làm bài [8], [11], [12]

2.4.1. Các định luật áp dụng trong việc giải bài toán liên quan đến cân bằng tạo

kết tủa [11]

- Định luật bảo toàn nồng độ: Nồng độ ban đầu của một cấu tử bằng tổng

nồng độ cân bằng của các dạng tồn tại của cấu tử có mặt trong dung dịch.

- Định luật bảo toàn điện tích: Dựa trên nguyên tắc dung dịch có tính trung

hòa điện. Tổng điện tích âm của các anion phải bằng tổng điện tích dương của các

cation.

- Định luật tác dụng khối lượng: aA + bB cC + dD thì

K

c

C D

A B

d

C a b

- Định luật bảo toàn proton: Nếu ta chọn một trạng thái nào của dung dịch

làm chuẩn (mức không) thì tổng nồng độ proton mà các cấu tử ở mức không giải

phóng ra bằng tổng nồng độ proton mà các cấu tử thu vào để đạt đến trạng thái cân

bằng.

2.4.2. Sơ đồ giải bài tập [8], [12]

Bước 1. Viết các phương trình của tất cả mọi phản ứng có thể có quan hệ với bài

tập.

Bước 2. Xác định nồng độ cân bằng của những chất cần phải tìm.

Bước 3. Viết các biểu thức cho hằng số cân bằng của tất cả các phản ứng đã viết

(điểm 1). Tìm các giá trị hằng số cân bằng trong các bảng tương ứng.

Bước 4. Viết các phương trình cân bằng vật chất của hệ, các phương trình liên kết


nồng độ cân bằng của các dạng khác nhau của các chất, liên kết giữa nồng độ cân

bằng mỗi dạng với nồng độ tổng quát của nó trong dung dịch. Các điều kiện cân

bằng.

24

Bước 5. Viết phương trình trung hoà điện. Trong một dung dịch bất kỳ, tổng số điện

tích dương của cation phải bằng tổng số điện tích âm của anion, nghĩa là trung hoà

điện. Những hệ thức đó được diễn tả bằng phương trình trung hoà điện.

Bước 6. Đếm số ẩn số trong các phương trình được thiết lập theo các điểm 3, 4, 5 và

so sánh ẩn số đó với số phương trình độc lập. Nếu số ẩn số và số phương trình bằng

nhau thì có thể giải bài tập một cách chính xác nhờ những phép tính đại số tương

ứng. Nếu số phương trình ít hơn số ẩn thì hãy thử cố gắng thiết lập những phương

trình độc lập phụ. Nếu như không làm được điều đó thì cần phải thừa nhận rằng

không thể giải chính xác được, nhưng có thể giải gần đúng.

Bước 7. Làm các giả thiết cần thiết để giải bài tập với mục đích đơn giản những

phương trình đại số hoặc giảm ẩn số.

Bước 8. Giải những phương trình đại số tương đối theo những nồng độ cân bằng

cần phải xác định (bước 2).

Bước 9. Sử dụng nồng độ cân bằng đã thu được ở điểm 8 để kiểm tra độ đúng của

những giả thiết đã đề ra ở bước 7.

hành :

* Đánh giá thành phần cân bằng của các dung dịch dựa trên các bước tiến

- Mô tả cân bằng, so sánh các cân bằng tìm ra cân bằng chủ yếu quyết định

đến thành phần cân bằng của hệ.

- Tính toán theo cân bằng của định luật tác dụng khối lượng, sau đó tính

nồng độ cân bằng của các thành phần khác.

- Trường hợp không có một cân bằng chủ yếu quyết định thì phải lập hệ


phương trình phi tuyến hoặc đưa về một phương trình phi tuyến. Giải hệ phương

trình hoặc phương trình phi tuyến tìm thành phần cân bằng của hệ.

25

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CÁC DẠNG BÀI TẬP PHẦN CÂN BẰNG TẠO

KẾT TỦA DÙNG ĐỂ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

3.1. Dạng 1: Bài tập tính tích số tan khi biết độ tan

Độ tan của một hợp chất được biểu thị bằng số gam hoặc số mol chất đó tan

trong nước để cho một lít dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định.

Bài 1: Một lít dung dịch bari sunfat bão hòa chứa 0,0025g bari sunfat tan ở 25 o C.

Xác định tích số tan của bari sunfat.

Giải:

Độ tan theo mol/l của BaSO 4 là:

2,5. 10

233

3

= 1,1.10 -5 (M)

Ta có: BaSO 4 (r) Ba 2+ + SO 4

2-

Tan: 1,1.10 -5 (M) → 1,1.10 -5 (M) 1,1.10 -5 (M)

Tích số tan của BaSO 4 là:

T BaSO4 = [Ba 2+ ][SO 4 2- ] = (1,1.10 -5 ) 2 = 1,2.10 -10

Bài 2: Một lít dd bão hòa bạc cromat ở 25 o C chứa 0,0435g chất tan Ag 2 CrO 4 . Tính

tích số tan của muối đó.

Giải:

Độ tan theo mol/l của Ag 2 CrO 4 là :


0,0435

= 1,31.10 -4 (M).

332

Ta có : Ag 2 CrO 4 (r) 2Ag + 2-

+ CrO 4

Tan: 1,31.10 -4 (M) → 2.1,31.10 -4 (M) 1,31.10 -4 (M)

26

Tích số tan của Ag 2 CrO 4 là:

T = [Ag + ] 2 [CrO 4 2- ] = (2.1,31.10 -4 ) 2 (2.1,31.10 -4 ) = 8,99.10 -2

Bài 3: Dựa vào độ tan S trong nước, hãy tính tích số tan của các hợp chất sau:

a. AgCl (S = 1.10 -5 M)

b. Ag 4 [Fe(CN) 6 ] (S = 2,29.10 -9 M)

c. TiCl (S = 0,3 gam trong 100 ml dd)

d. CaF 2 (S = 2,16.10 -4 M)

e. CuSCN (S = 4,2.10 -6 g/l)

Giải:

Gọi độ tan của các hợp chất trong nước là S.

a. ( r)

AgCl Ag Cl

S → S S

Ta có TAgCl

Ag

Cl =S.S = 1.10 -5 .1.10 -5 = 10 -10

b. 4 4

Ag Fe CN Ag Fe CN

4 6 ( r)

6

S 4S S

4

= 4

Ta có: T Ag

Fe ( CN ) 6

Ag4

Fe CN

6

c. Ta có: S = 0,0359M

TiCl Ti Cl

( r)

4S S= 4

4.2,29.10 .2,29.10 1,6.10

9 9 41


S S S

27

T Ti

Cl = S.S = 0,0359.0,0359 = 1,29.10 -3

TiCl

2

d. CaF Ca 2F

2( r)

S S 2S

2

2

Ta có: TCaF

Ca F

2 = S.(2S) 2 = 2,16.10 -4 .(2.2,16.10 -4 ) 2 = 4,03.10 -11

e. S = 3,44.10 -8

CuSCN( r)

Cu SCN

S → S S

Ta có: T Cu

SCN = S.S = 3,44.10 -8 .3,44.10 -8 = 1,2.10 -15

CuSCN

Bài 4: Cho biết độ tan S của Ba(IO 3 ) 2 trong dung dịch KIO 3 5,4.10 -4 M là 5,4.10 -4

mol/l. Hãy tính tích số tan của Ba(IO 3 ) 2 .

Giải:

Ta có phương trình phân li:

KIO 3 → K + + IO 3

-

5,4.10 -4 5,4.10 -4

2

Ba IO Ba 2IO

3 2( r)

3

Bđ: 5,4.10 -4

Cb: S (2S + 5,4.10 -4 )


2

Ta có: T

Ba 2 IO 4

3

S. 2S

5,4.10

Ba IO

3 2

2

= 5,4.10 -4 .(2.5,4.10 -4 + 5,4.10 -4 ) 2

= 1,4.10 -9

28

Bài 5: Cho biết độ tan S của BaSO 4 trong HCl 0,2N là 3.10 -5 M. Hãy tính tích số tan

của BaSO 4 .

Giải:

BaSO r

Ba SO

2

2

4( ) 4

SO H HSO

2

4 4

T

BaSO4

K K a

2

1

1 2 2

1

10 10

2

2

BaSO4( r) H Ba HSO4

K K1T BaSO 10 . T

4 BaSO4

Bđ: 0,2

Cb: 0,2 - S S S

Với S = 3.10 -5 M

2

S

0,2 S

2

Ta có: 10 . T

BaSO4

Suy ra:

2

5

S

3.10

TBaSO 4,5.10

4 2 2 5

10 (0,2 S) 10 0,2 3.10

Bài 6: Độ tan PbI 2 ở 18 0 C 1,5.10 -3 mol/l

a. Tính nồng độ mol/l của Pb 2+ và

b. Tính tích số tan PbI 2 ở 18 0 C.

2

11

I trong dung dịch bão hòa PbI 2 ở 18 0 C.

c. Muốn giảm độ tan PbI 2 đi 15 lần, thì phải thêm bao nhiêu gam KI vào 1 lít dung

dịch bão hòa PbI 2 .


Giải:

a.Trong dung dịch tồn tại cân bằng:

PbI 2 (rắn) Pb 2+ + 2 I

29

1,5.10 -3 1,5.10 -3 3.10 -3

Ta có: [Pb 2+ ] = 1,5.10 -3 M

[I - ] = 3.10 -3 M

b. Tích số tan của PbI 2 là:

T = [Pb 2+ ][I - ] 2 = (1,5.10 -3 ).(3.10 -3 ) 2 = 13,5.10 -9

PbI 2

c. Phương trình phân li của KI:

KI → K + +

a

a

Gọi a là số mol KI cần thêm vào, S là độ tan PbI 2 sau khi thêm KI

3

1,5.10

4

15

S S 10

I

M

PbI 2 (rắn) Pb 2+ + 2I -

10 -4 10 -4 2.10 -4

2

TPbI

Pb I

2

2

= 10 -4 .(2.10 -4 + a) 2 = 13,5.10 -9

a 2 + 4.10 -4 a – 13,5.10 -9 = 0

a = 1,1419.10 -2 mol

Khối lượng KI cần thêm vào: 166.1,1419.10 -2 = 1,895g.

Bài 7: Độ tan của Mg(OH) 2 trong nước ở 18 0 C là 9.10 -3 g/l còn ở 100 0 C là 4.10 -2


g/l. Tính tích số tan của Mg(OH) 2 ở hai nhiệt độ và pH của các dung dịch bão hoà.

Giải:

Gọi độ tan của Mg(OH) 2 là s

30

Mg(OH) 2 (rắn) Mg 2+ + 2OH - T = [Mg 2+ ].[OH - ] 2 = 4s 3

s 2s

9.10

Ở 291K: T 291K = 4.

58

3

3

= 4.(1,552.10 -4 ) 3 = 1,495.10 -11 .

pH = 14 – pOH = 14 + lg(2.1,552.10 -4 ) = 10,49.

4.10

Ở 373K: T 373K = 4.

58

2

3

= 1,312.10 -9

pH = 14 – pOH = 14 + lg(2.6,897.10 -4 ) = 11,14.

Bài 8: Canxi hidroxit là một bazơ ít tan. Trong dung dịch nước có tồn tại cân bằng:

Ca(OH) 2 (r) Ca 2+ (t) + 2OH - (t)

Biết: ΔG o (KCal.mol -1 ) – 214,3 - 132,18 - 37,59

Hãy tính:

a. Tích số tan của Ca(OH) 2 ở 25 o C?

b. Tính nồng độ các ion Ca 2+ ; OH - trong dung dịch nước ở 25 o C.

Giải:

Ca(OH) 2 (r) Ca 2+ (t) + 2OH - (t)

G G 2 G G

o o o

pö

2

( Ca )

( OH )

o

Ca( OH ) 2

= - 132,18 + 2(-37,59) – (-214,3)

= + 6,9 KCal.


Mặt khác: ΔG o = - RTlnK

Nên: lgK = -

G o

2,

303.RT

31

6,9

lgK = - 5,06

-3

2,303 . 1,987.10 . 298

K = 8,71.10 -8 = T

Ca(OH) 2

Mà T

Ca(OH)

= [Ca 2+ ] [OH - ] 2 = 8,71.10 -8

2

4[Ca 2+ ] 3 = 8,71.10 -8

Vậy nồng độ lúc cân bằng của các ion là:

[Ca 2+ ] = 1,3.10 -2 (M)

[OH - ] = 2[Ca 2+ ] = 2,6.10 -2 (M).

3.2. Dạng 2: Từ tích số tan xác định độ tan của hợp chất ít tan

Nguyên tắc:

- Mô tả các cân bằng xảy ra trong dung dịch, trong đó có cân bằng của hợp

chất ít tan, các cân bằng phụ.

bằng).

tạo phức.

- Đánh giá mức độ xảy ra của các quá trình phụ (căn cứ vào các hằng số cân

- Thiết lập biểu thức tính tích số tan.

- Thiết lập biểu thức tính nồng độ phân tử khác sinh ra do quá trình phụ.

- Trong trường hợp cần thiết phải đánh giá gần đúng pH hoặc nồng độ chất

- Tổ hợp các biểu thức rút ra với biểu thức tích số tan để đánh giá độ tan.


Bài 1: Tính độ tan trong nước của các muối

a. Hg 2 Cl 2 có T = 1,1.10 -18

32

b. AgI có T = 1,5.10 -6

Giải:

Gọi độ tan trong nước của các muối là S.

2

a. Hg Cl Hg Cl

2 2( r) 2

2

S S 2S

Ta có: THg 2Cl

Hg 2

2 Cl

1,1.10

2 18

S

S. 2 1,1.10

4S

1,1.10

3 18

7

S

6,5.10

M

b. ( r)

AgI Ag I

S S S

2

2

18

6

Ta có: TAgI

Ag

I

1,5.10

SS

. 1,5.10

6

3

S

1,22.10

M

Bài 2. Biết tích số tan của canxi cacbonat ở 25 o C là 3,8.10 -9 . Xác định độ tan của

CaCO 3 trong nước nguyên chất.

Giải:


Gọi độ tan của CaCO 3 trong nước là S.

CaCO 3 (r) Ca 2+ 2-

+ CO 3

33

S → S S

Ta có: T = [Ca 2+ ][ CO 2- 3 ] = S 2 = 3,8.10 -9

9

S = 3,8.10 = 6,2.10 -5 (M)

Bài 3. Biết tích số tan của MgF 2 ở 25 o C là 6,4.10 -9 . Xác định độ tan của MgF 2 theo

mol/l và theo g/l.

Giải:

Gọi độ tan của MgF 2 là S.

MgF 2 (r) Mg 2+ + 2F -

S → S 2S

Ta có: T = [Mg 2+ ][F 2- ] 2 = S (2S) 2 = 4S 3

T

S = 6,4.10 9

3 =

3

4 4

= 1,2.10 -3 M

S = 1,2.10 -3 . 62,3 = 0,075 g/l

Bài 4: a. Tính độ tan của Ca(OH) 2 trong nước ở 25 0 C biết T = 6,5.10 -6

b. Tính độ tan của Ca(OH) 2 trong dung dịch Ca(NO 3 ) 2 0,1M.

Giải:

Gọi độ tan của Ca(OH) 2 là S.

a. Trong dung dịch nước:


Ca OH Ca OH

2

( )

2( r)

2

S S 2S

34

2

2

6

TCa ( OH )

Ca OH

6,5.10

2

2 6

S

S. 2 6,5.10

S

0,0118M

b. Trong dung dịch Ca(NO 3 ) 2

Ca OH Ca OH

2

( )

2( r)

2

S + 0,1

2S

2

2

6

TCa ( OH )

Ca OH

6,5.10

2

2 6

S 0,1 . 2S

6,5.10

3

S

3,95.10

M.

Bài 5: Tính độ tan của AgSCN:

a. Trong nước.

b. Trong KSCN 0,01M

c. Trong AgNO 3 0,001M.

Giải:

Gọi độ tan của AgSCN là S.

a. Trong nước tồn tại cân bằng:

AgSCN Ag SCN

( r)

S S

T AgSCN

1.10


12

Ta có:

TAgSCN

Ag

SCN

1.10

12

35

SS

. 1.10

12

S

10

6

b. Trong dung dịch KSCN

AgSCN Ag SCN

( r)

S S + 0,01

12

Ta có: TAgSCN

Ag

SCN

1.10

12

S. S 0,01 1.10

11

S

9,995.10

M

c. Trong AgNO 3 :

AgSCN Ag SCN

( r)

S + 0,001

12

Ta có: TAgSCN

Ag

SCN

1.10

12

S

0,001 . S 1.10

9

S

10

M.

S

Bài 6: Tính độ tan trong dung dịch Ba(OH) 2 0,001M của các kết tủa sau:

a. Mg(OH) 2 có T = 1,5.10 -11

b. BaCO 3 có T = 8,1.10 -9


Giải:

a. Gọi độ tan của Mg(OH) 2 là S

36

2

Mg OH Mg 2OH

2( r)

S → S 2S + 0,002

T Mg OH 2

Ta có: T Mg OH S S

Mg OH 2

2 2 2

11

( )

. 2 0,002 1,5.10

4S 0,008S 0,002 S 1,5.10

3 2 2 11

S

3,72.10

6

M

b. Gọi độ tan của BaCO 3 là S.

2

2

3( r)

3

T BaCO 3

BaCO Ba CO

Ta có:

8,1.10

TBaCO

3 Ba CO3 S 0,001 S 8,1.10

S 0,001S

8,1.10

2 9

S

8,03.10

6

M

Bài 7: Tính độ tan của CaF 2

a. Trong nước.

b. Trong dung dịch HCl 0,001M.

Biết: T CaF 2

Giải:

3,9.10

2 2 9

11

HF có K a = 7,2.10 -4

Gọi độ tan của CaF 2 là S.

a. Ta có phương trình phân li của CaF 2 :

9

( )

1,5.10


11

2

2( r) 2 T CaF 2

CaF Ca F

3,9.10

11

37

S → S 2S

Ta có: T Ca F S S

CaF2

4S

3,9.10

2 2 2

11

. 2 3,9.10

3 11

S

2,14.10

4

2

b. CaF Ca F

2( r) 2 T CaF 2

S → S 2S

3,9.10

Trong dung dịch HCl có sự phân li tạo ra ion H + kết hợp với ion F - theo phương

trình:

F H HF

11

1

Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ ta có:

2 S

F

HF *

Từ phương trình tạo thành HF ta có:

3

HF K

F

H

1,4.10 .0,001.

F

1 4 3

K K a

7,2.10 1,4.10

HF

K

F

H

Thay [HF] vào (*) ta được: 2S F

1,4.

F

2S

F

2,4


Thế [F - ] vào biểu thức tích số tan ta được:

2

2

2 2S

11

TCaF

Ca F S. 3,9.10

2

2,4

38

0,69S

3,9.10

3 11

S

3,83.10

4

M

36

Bài 8: Tính độ tan của CuS trong NH 4 Cl 1M. Biết T CuS

8,7.10

Giải:

Gọi độ tan của CuS là S.

Phương trình phân li của CuS trong nước:

CuS( r )

Cu S

S → S S

T CuS

8,7.10

2

2

36

Muối NH 4 Cl phân li hoàn toàn tạo ra NH 4 + có nồng độ bằng nồng độ của NH 4 Cl.

NH Cl NH Cl

1M

4 4

→1M

Trong dung dịch có phương trình: NH4 NH3

H

Gọi nồng độ NH 4 + phân li là x (M). Ta có:

NH NH H

4 3

Ban đầu: 1 0 0

Cân bằng: 1 - x x x

K

a

3H

2

9,24

x

10

NH

4

1

x

NH

10

x

2,4.10

9,24

5

9,24

K a

10


39

H

2,4.10

5

S 2- tồn tại trong dung dịch sẽ kết hợp với H + theo các phương trình:

2

S H HS

(2)

HS H H2 S(3)

1

K ' 10

K

a2 H2S

1

K " 10

K

a1 H2S

Do K”.S << 1 nên ta có thể bỏ qua phương trình (3) do sự tạo thành H 2 S là không

đáng kể.

Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ cho ion S 2- ta có:

(*)

2

S S HS

HS

12,92

Từ (2) ta có: K '

10

2

S

H

12,92 2 12,92 5 2

8 2

HS 10 . S H 10 .2,4.10 S

2.10

S

12,92

Thay giá trị của [HS - 2

8 2

] vào (*) ta được: S S

2.10

S

2

S

S

1

2.10

8

Thay giá trị của [S 2- ] vào biểu thức tính tích số tan ta có:

T

S

S. 8,7.10

1

2.10

CuS 8

S 8,7.10 . 1

2.10

2 36 8

36


7,24

S

4,17.10

14

M

40

Bài 9. Tính độ tan của AgOCN trong dung dịch HNO 3 0,001M.

Cho T AgOCN = 2,3.10 -7 , HOCN có K a = 3,3.10 -4 .

Giải

AgOCN (r) Ag + + OCN - T = [Ag + ][OCN - ] (1)

OCN - + H + HOCN K = (K a ) -1

Lập phương trình

Ta có:

[Ag + ] = [OCN - ] + [HOCN] (3)

[H + ] + [HOCN] = 10 -3 (4)

K a

Từ (2), (4)

(3), (5)

Đặt [OCN - ] = x

[ H ][ OCN ]

[ HOCN]

(2)

3,3.10

4

(10

3

[

HOCN])[

OCN ]

[ HOCN]

3

10 .[ OCN ]

HOCN ]

(5)

3,3.10 [

OCN ]

[

4

3

10 [ OCN ]

Ag ] [ OCN ]

(6)

3,3.10 [

OCN ]

[

4

3

10 x

(1), (6) x

x

4

= 2,3.10 -7

3,3.10 x

x 3 + 1,33.10 -3 x 2 - 2,3.10 -7 x - 7,59.10 -11 = 0


x = 2,98.10 -4 = [OCN - ]

(5) [HOCN] = 4,75.10 -4

41

(4) [H + ] = 5,25.10 -4

(1) [Ag + ] = 7,72.10 -4 = S.

Bài 10: Tính độ tan của Ca(OH) 2 trong dd Ca(NO 3 ) 2 0,1M. Biết T = 6,5.10 -3

Giải.

Gọi độ tan của Ca(OH) 2 là S

Ta có:

Ca(NO 3 ) 2 → Ca 2+ + 2NO 3

-

0,1 0,1

Ca(OH) 2(r) Ca 2+ + 2OH -

S → 0,1 + S 2S

Khi cân bằng:

T = [Ca 2+ ][OH - ] 2 = (0,1 + S)4S 2 = 6,5.10 -3

S = 4.10 -3 M.

Bài 11: Tính độ tan của Ag 2 S trong nước.Biết H 2 S có Ka

10 -7,12 , K

1

a

10 -9,24 và

2

T Ag 2 S

Giải:

49

1,6.10 .

Gọi độ tan của Ag 2 S là S.

Ag S Ag S I

2

2 ( r) 2 ( )

S → 2S

S

14

2 ' 10

S H2O HS OH K ( II )

K


14

''

HS H2O H2S OH K III

Ka

a

10

2

1

( )

H2O H OH K HO

10

14

2

42

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

H

OH

HS

S

2

2 (1)

2

Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ ta có: S H S HS S

2

(2)

Do [HS - ] sinh ra ở ptpư (III) quá bé, ta bỏ qua ptpư (III), [S 2- ] ở (1), (2) bỏ qua

Ta có: Do HS - sinh ra rất bé so với nồng độ của H + và OH - có thể coi (1):

H

OH

7

H

OH

10

2

Từ (2) ta có: S S

HS

2

HS

S

S

cb

Ta có:

cb

HS OH S

S

OH

2

'

'

K

HS

K

2

Ta thay HS - vào biểu thức (2) được:

S

2

S

' 2

S K

S

OH

S

K

1

OH

2

'

49 2

Ta có: T 1,6.10 Ag S 2S

Ag2S

S= 1,9.10 -16

S

K

1

OH

2 2

'

3.3. Dạng 3: Tính nồng độ các ion trong dung dịch khi cân bằng


Bài 1: Trộn 10 ml dd AgNO 3 0,143M với 1ml dd HCl 0,143M. Hãy tính nồng độ

các ion trong dung dịch khi cân bằng và số gam kết tủa tách ra nếu có. Biết

10

T AgCl

1,8.10 .

cb

43

Giải:

Ta có: n AgNO 3

1,43.10

3

n HCl

1,43.10

4

Phương trình phản ứng xảy ra: AgNO

3( l) HCl( l) AgCl

( r) HNO3( l)

Từ tỉ lệ số mol và dựa vào phương trình ta có:

n AgCl

1,43.10

Kết tủa AgCl được tạo ra tan một phần theo phương trình phân li:

AgCl Ag Cl

( r)

Nếu gọi độ tan của AgCl là S ta có:

TAgCl

Ag

Cl

S. S 1,8.10

S

1,34.10

10

5

M

Như vậy số gam kết tủa tạo thành là:

m

AgCl

T AgCl

1,8.10

10

4 5 3

1,43.10 1,34.10 .11.10 143,5 0,0205

Trong dung dịch còn có:

0,143.10

NO3

0,13M

11

Ag

Cl

1,34.10

5

0,13 1,34.10 0,1300134

5

M

0,143.1

H

0,013 M

11

M

Bài 2: Lắc 2g CaSO 4 trong 200 ml nước cho đến cân bằng. Tính nồng độ ion Ca 2+ ,

SO 2- 5,92

12,6

4 trong dung dịch. Biết T C aS O

10 và K 10

4

, H 2 SO 4 có K a2 = 10 -2 .

Giải:


g

CaOH

2,95

Gọi độ tan của CaSO 4 là S, ta có: S TC

aSO

10 M 0,153 g / l

4

4

2

CC

aSO

4

.1000 10 g / l S

200

44

CaSO 4 là dung dịch bão hòa.

Trong dung dịch tồn tại phương trình phân li:

2

2

5,92

4( r)

4

T C aS O

10

4

CaSO Ca SO

Các ion ở trong nước tiếp tục phản ứng theo những phương trình:

2

Ca H2O CaOH H

12,6

K ' 10

K

2

HO 2

SO4 H2O HSO4

OH K " 10

K

2 12,6 2,95

Ta có: K '.

Ca 10 .10

rất nhỏ, coi như sự tạo thành CaOH + là không đáng

kể.

2 12 2,95

Ta có: K ".

SO 4

10 .10

rất nhỏ, coi như sự tạo thành HSO - 4 là không đáng

kể.

Như vậy trong dung dịch có:

4 10 1,12.10

2 2 2,95 3

Ca SO

M

Bài 3: Tính % Ca đã chuyển vào kết tủa CaF 2 khi hoà tan 0,2905g KF trong 0,5 lít

dung dịch CaCl 2 4.10 -3 M. Biết: T CaF

3,9.10

2

Giải:

Ta có: n

2

3

3

CaCl

2.10 mol nKF

5.10

mol

11

H SO

Phương trình phản ứng xảy ra: CaCl2( l) 2HF( l) CaF2( r) 2HCl( l)

Từ số mol của các chất tham gia phản ứng và phương trình ta có: nCaF 2.10

2

Kết tủa CaF 2 tạo ra tan một phần trong dung dịch với độ tan là S theo phương trình

phân li:

C Ca F

2

aF2( r)

2

2

S

Ta có: T S S

2

2S

2 11

CaF

. 2 3,9.10

2 4

T CaF

3,9.10


4S

3,9.10

3 11

11

12

3

mol

45

S

2,14.10

4

M

3 4

Khối lượng kết tủa được tạo ra là: m

CaF

2.10 2,14.10 .0,5 78 0,147654 g

2

3 4

2.10 2,14.10 .0,5 .40

Phần trăm Ca chuyển vào trong CaF 2 là:

3 .100

94,65%

2.10 .40

Bài 4: Trộn 100 ml dung dịch BaCl 2 1,5.10 -3 M với 50 ml H 2 SO 4 3,6.10 -3 M. Hãy

tính % của ion Ba 2+ 10

đã chuyển vào kết tủa BaSO 4 . Biết T B aS O

1,1.10 .

4

Giải:

Ta có: nBaCl

2

4

1,5.10 mol nH2SO

4

1,8.10

4

mol

Phương trình phản ứng: BaCl

2

H2SO4 BaSO4

2HCl

Từ phương trình phản ứng ta có: nB

aSO

1,5.10

4

Trong dung dịch BaSO 4 bị hòa tan theo phương trình phân li với độ tan S:

2

2

4( r)

4

T B O 4

BaSO Ba SO

S

Ta có: TB

aS O

S. S 1,1.10

4

S 1,1.10 1,05.10

10

10 5

S

4

aS

1,1.10

mol

4 5

Khối lượng kết tủa tạo thành là: mB

O

4

10

aS

1,5.10 1,05.10 .0,15 .233 0,0346 g

4 5

1,5.10 1,05.10 .0,15 .137

Phần trăm Ba chuyển vào kết tủa là:

4

.100

98,95%

1,5.10 .137

Bài 5: Hòa tan 2.03g MgCl 2 .6H 2 O trong 1 lít dung dịch NaOH 5.10 -3 M. Hỏi có kết

tủa Mg(OH) 2 tách ra không? Tính nồng độ ion Mg 2+ khi cân bằng.

11

Biết T Mg ( OH )

1,5.10 .

2


Giải:

Ta có: nMgCl

2.6H 0,01

2O

mol

2

Mg

0,01M

46

3

Trong dung dịch có:

OH

5.10 M

Tích số nồng độ của 2 ion là:

2

2 2

3 7

Mg

.

OH

0,01. 5.10 2,5.10 T Mg ( OH )

1,5.10

2

Vậy có kết tủa Mg(OH) 2 tách ra.

2

Theo phương trình phản ứng: Mg 2 OH Mg( OH ) 2

Số mol kết tủa Mg(OH) 2 tạo thành là: 2,5.10 -3 mol.

Kết tủa trong dung dịch tan một phần với độ tan S theo phương trình:

11

2

( )

2

2

T Mg OH 2

Mg OH Mg OH

Ban đầu: S 7,5.10 -3

Cân bằng: S + 7,5.10 -3 2S

Áp dụng biểu thức tính số tan ta có: S

S 2

S

2,23.10

5

7,5.10 2 1,5.10

3 11

Nồng độ Mg 2+ lúc cân bằng là: 7,5.10 -3 + 2,23.10 -5 = 7,5223.10 -3 M

( )

1,5.10

Bài 6: Trộn 100 ml NH 3 0,25M với 100 ml MgCl 2 0,0125M và HCl 0,15M. Có kết

tủa Mg(OH) 2 tách ra không? Tính nồng độ ion Mg 2+ khi cân bằng.

11

4,76

Biết T Mg ( OH )

1,5.10 và dung dịch NH

2

3 có K b

10 .

Giải:

Ta có: NH

3

0,25.150

250

0,15M

HCl

Phương trình phản ứng: NH3HCl NH4Cl

Trong hệ tồn tại các ion:

0,15.100

0,06M

250


[NH 3 ] = 0,09M; [MgCl 2 ] = 5.10 -3 M; [NH + 4 ] = 0,06M

4,76

Ta có: NH3 H2O NH4

OH K b

10

Ban đầu: 0,09 0,06

11

47

Cân bằng: 0,09 - x 0,06 + x x

0,06 x x

10

0,09 x

4,76

x

OH

2,6.10

2

5

2 3 5 12

Ta có: Mg OH 5.10 . 2,6.10 3,38.10 TMg ( OH ) 2

Vậy không có kết tủa Mg(OH) 2 xuất hiện.

2

Bài 7: Tính số gam Na 2 CO 3 phải thêm vào 100 ml dung dịch CaCl 2 0,01M để nồng

độ ion Ca 2+ là 10 -6 M. Biết T CaCO 3

Giải:

Ta có: T CaCO 3

3,8.10

9

9

10,25

3,8.10 và H 2 S có

6,75

K a2

10 , K a1

10

.

T

2 CaCO

3

Khi nồng độ Ca 2+ còn lại 10 -6 9

3

M thì: 3,8.10

CO

3

3,8.10

6 6

10 10

Trong dung dịch CO 3 2- tạo phương trình phản ứng:

2

2

CO3 H2O HCO3

OH K ' K

2

. KHO 10 .10 10

a H S

2

M

1 1

10,25 14 3,75

2

1 1

6,75 14 7,15

HCO3 H2O H

2CO3

OH K " K

1

. KHO 10 .10 10

a H S

2

Do K” bé nên có thể bỏ qua quá trình tạo H 2 CO 3 , chỉ tính quá trình tạo HCO 3 - .

Nếu gọi nồng độ ban đầu của CO 3 2- là C (M) thì nồng độ CO 3 2- phản ứng là: C -

3,8.10 -3 .

CO H O HCO OH

2

3 2 3


Cb: 3,8.10 -3 C - 3,8.10 -3 C - 3,8.10 -3

48

C 3,8.10

Từ biểu thức tính K’ ta có:

3

3,8.10

3

2

10

3,75

C

4,6.10

3

M

Vậy nồng độ CO 3 2- cần thêm vào là:

Áp dụng công thức: C

M

n

V

ct

dd

C

4,6.10

Ta có số mol CO 3 2- là: 4,6.10 -3 .0,1 = 4,6.10 -4 mol

Vậy số gam Na 2 CO 3 phải thêm vào là: m = 4,6.10 -4 .106 = 0,04876g

3.4. Dạng 4: Bài tập liên quan đến kết tủa phân đoạn

Nếu hai ion phản ứng với một ion thứ ba nào đó tạo thành những kết tủa có

độ tan khác nhau, thì hợp chất ít tan hơn sẽ kết tủa ở nồng độ thuốc thử thấp hơn.

Khi độ tan khác nhau đủ lớn có thể tách định lượng ion đầu ra khỏi dung dịch trước

khi ion thứ hai bắt đầu kết tủa. Để phân chia như vậy, cần thiết giữ cẩn thận nồng

độ chất kết tủa ở giới hạn đã được xác định trước. Một loạt phương pháp phân chia

phân tích quan trọng, dựa trên biện pháp này trong đó có phương pháp phân chia

bằng ion sunfua, bằng ion hiđroxyl và các thuốc thử hữu cơ. Đánh giá khả năng

phân chia dựa trên phản ứng kết tủa ở nồng độ thuốc thử được kiểm tra trước là một

ứng dụng quan trọng của quy luật tích số tan. Quy luật này còn được sử dụng để

tính toán những điều kiện tối ưu cho sự phân chia.

Bài 1: Độ tan của H 2 S trong dung dịch HClO 4 0,003M là 0,1 mol/l. Nếu thêm vào


dung dịch này các ion Mn 2+ và Cu 2+ sao cho nồng độ của chúng bằng 2.10 -4 M thì

ion nào sẽ kết tủa? Biết T MnS = 3.10 -14 , T CuS = 8.10 -37 ;

2

Giải:

Trong dung dịch HClO 4 0,003M → [H + ] = 0,003M

3

M

21

K HS

1,3.10 .

49

K

HS 2

MnS không kết tủa.

CuS kết tủa.

H 2 S 2H + + S 2-

Bài 2: Thêm dần dung dịch AgNO 3 bão hòa vào dung dịch KCl 7.10 -5 M và K 2 CrO 4

2.10 3 M. Kết tủa nào sẽ xuất hiện trước? Tính nồng độ ion thứ nhất còn lại khi ion

thứ hai bắt đầu kết tủa. Tính lượng % ion thứ nhất đã chuyển vào kết tủa khi ion thứ

hai bắt đầu kết tủa.

Biết

Giải:

10

T AgCl

1,8.10 , T Ag 2 CrO 4

Ta có tích số tan của AgCl là:

12

9.10 .

T AgCl

1,8.10

Từ công thức tính tích số tan: TAgCl

Ag

Cl để tạo kết tủa AgCl thì nồng độ

của Ag + phải đạt:

T AgCl

10

10

1,8.10

T

AgCl

Ag

Cl

Ag

2,57.10

5

Cl

7.10

Từ công thức tính tích số tan ta tính được nồng độ Ag + cần để tạo kết tủa Ag 2 CrO 4

Ta có: T Ag 2 CrO 4

2

2 S

21

2

1,3.10 .0,1 17

S

2 1,4.10

H

HS

2 0,003

2 2 4 17 21

Mn

S

2.10 .1,4.10 2,8.10 TMnS

2 2 4 17 21

Cu

S

2.10 .1,4.10 2,8.10 TCuS

9.10

12

2

Trong đó: TAg 2CrO

Ag CrO

4 4

T Ag 2 CrO 4

2

CrO4

12

9.10

Ag

6,7.10

3

2.10

2


5

Từ đó ta có kết tủa AgCl tạo thành trước do với nồng độ thấp hơn của Ag + đã tạo

kết tủa.

6

50

Khi kết tủa thứ hai được tạo thành, nồng độ của Ag + 5

là:

Ag 6,7.10

Vậy ion Cl - có nồng độ là:

T AgCl

10

1,8.10

Cl

2,69.10

5

Ag

6,7.10

Phần trăm ion Cl - 7.10 2,69.10

chuyển vào kết tủa là:

5

7.10

5 6

6

.100 96,16%

Bài 3: Dung dịch A chứa hai muối MgCl 2 10 -3 M và FeCl 3 10 -3 M. Cho NaOH rất

loãng từ từ vào dung dịch A.

a. Kết tủa nào được tạo ra trước.

b. Tính pH thích hợp để tách một trong hai ion này ra khỏi nhau. Biết rằng khi nồng

độ còn lại 10 -6 11

39

xem như tách hết. T Mg ( OH )

10 , T

2

Fe ( OH )

10 .

3

Giải:

a. Nồng độ tối thiểu để Mg 2+ kết tủa là:

11

2

10

2

OH

10

1

2

3

Mg

10

2

TMg ( OH )

Mg OH

2

Nồng độ OH - tối thiểu để Fe 3+ kết tủa là:

3

TFe ( OH )

Fe OH

3

Ta có:

T Mg ( OH ) 4

T Fe ( OH ) 12

39

3

10

3

3

3

OH

10

2

3

3

Fe

10

OH

OH

vậy Fe(OH) 3 kết tủa trước.

2 1

b. Khi Fe 3+ kết tủa hết (chấp nhận

10

10

39

OH

3

6

10

11

M

3 6

Fe 10

) thì nồng độ OH - cần dùng là:


Vậy giới hạn nồng độ OH - cần dùng để tách 2 ion ra khỏi nhau là:

10

OH

10

11 4

3 pH 10

M

M

51

Có tách được hai kết tủa này ra khỏi nhau.

Bài 4: Dung dịch bão hòa H 2 S có nồng độ 0,1M. Hằng số axit của H 2 S: K 1 = 1.10 -7

và K 2 = 1,3.10 -13 .

a. Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H 2 S 0,1M khi điều chỉnh pH = 2.

b. Một dung dịch A chứa các cation Mn 2+ , Co 2+ , và Ag + với nồng độ ban đầu của

mỗi ion đều bằng 0,01M. Hoà tan H 2 S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 2 thì

ion nào tạo kết tủa?

Cho: T MnS = 2,5.10 -10 ; T CoS = 4.10 -21 ;

2

50

T Ag S

6,3.10 .

c. Hãy cho biết có bao nhiêu gam kết tủa chì(II) sunfua được tách ra từ 1 lít dung

dịch bão hòa chì(II) sunfat? Biết nồng độ sunfua được điều chỉnh đến 1.10 -17 M?

Cho các giá trị tích số tan: T PbSO 4 = 1,6.10-8 và T PbS = 2,5.10 -27 .

Giải:

a) Ta có: H2S H HS

K

K

1

2

HS H S

H

HS

HS

7

K 1

1.10

2

3

2

2

H S

HS

Thay (1) vào (2)

S

K 2

1,3.10

K

1 2

HS

H

H S

(1)

K

2 2

HS

S

(2)

H

2

K2K1 H2S

2

H


Thay các giá trị K 1 , K 2 , [H 2 S] = 0,1 và [H + ] = 10 -2 vào biểu thức trên ta được:

[S 2- ] = 1,3.10 -7 M.

52

b) Ta có: [Mn 2+ ][S 2- ] = 10 -2 .1,3 .10 -17 = 1,3 .10 -19 < T MnS = 2,5 .10 -10 Không có

kết tủa MnS.

[Co 2+ ][ S 2- ] = 10 -2 . 1,3 .10 -17 = 1,3 .10 -19 > T CoS = 4 .10 -21

Có kết tủa CoS.

[Ag + ] 2 [S 2- ] = (10 -2 ) 2 . 1,3 .10 -17 = 1,3 .10 –21 > T Ag 2S = 6,3 .10 -50

Có kết tủa Ag 2 S

c) Ta có: [Pb 2+ ][SO 4 2- ] = 1,6.10 -8 .

[Pb 2+ ] = [SO 4 2- ] = 1,265.10 -4 .

Khi nồng độ sunfua đạt 1.10 -17 M thì nồng độ Pb 2+ còn lại trong dung dịch là:

[Pb 2+ ] =

2,5.10

1.10

27

= 2,5.10 -10 .

17

4 10 2

m (1,265.10 2,5.10 ).239 3,03.10 g 30,3mg

PbS

Bài 5: Người ta cho khí CO 2 lội qua dung dịch gồm Ba(OH) 2 0,1M và Sr(OH) 2

0,1M.

a) Chất nào kết tủa trước?

b) Khi muối thứ hai bắt đầu kết tủa thì tỉ lệ % muối thứ nhất còn lại trong dung dịch

là bao nhiêu? Có thể tách Sr 2+ và Ba 2+ ra khỏi dung dịch bằng cách kết tủa phân

đoạn được không?

Biết tích số tan BaCO 3 là T = 8,1.10 -9 và SrCO 3 có T = 9,4.10 -10

Giải:

a) Khi cho khí CO 2 lội qua dung dịch gồm Ba(OH) 2 và Sr(OH) 2 sẽ tạo thành kết tủa.


Gọi M(OH) 2 là kí hiệu chung cho Ba(OH) 2 và Sr(OH) 2

Ta có: M(OH) 2 + CO 2 → MCO 3 ↓ + H 2 O

Kết tủa SrCO 3 được tạo thành khi:

53

[Sr 2+ ].[CO 3 2- ] > 9,4.10 -10 hay [CO 3

2

] >

Kết tủa BaCO 3 được tạo thành khi:

9,4.10

0,1

[Ba 2+ ].[CO 2- 3 ] > 8,1.10 -9 hay [CO 2- 8,1.10

3 ] >

0,1

Vậy SrCO 3 kết tủa trước.

10

b) Khi BaCO 3 bắt đầu kết tủa thì [CO 3 2- ] > 8,1.10 -8 (M)

9

= 9,4.10 -9 (M)

= 8,1.10 -8 (M)

T

2 SrCO

2

[Sr 2+ 10

3

] còn lại trong dung dịch là:

9,4.10

Sr

1,16.10

2

8

CO

8,1.10

3

Tỉ lệ muối SrCO 3 còn lại trong dung dịch là:

2

1,16.10 .100 11,6%

Tỉ lệ Sr 2+ còn lại trong dung dịch khá lớn nên không thể dùng phương pháp kết tủa

0,1

phân đoạn để tách các ion Sr 2+ và Ba 2+ ra khỏi dung dịch.

Bài 6: Một dung dịch chứa BaCl 2 và SrCl 2 có cùng nồng độ là 0,01M. Có thể tách

hoàn toàn hai muối này ra khỏi nhau bằng cách thêm dung dịch bão hòa natri sunfat

hay không. Biết điều kiện để tách hoàn toàn là ít nhất 99,9% Ba 2+ đã bị kết tủa ở

dạng BaSO 4 và SrSO 4 chiếm không quá 0,1% khối lượng kết tủa. Biết các giá trị

tích số tan như sau: T BaSO 4 = 1.10-10 và T SrSO 4 = 3.10-7 .

a. Hãy tính nồng độ của Ba 2+ còn lại trong dung dịch khi 99,9% Ba 2+ đã bị kết tủa

và cho biết phương pháp này có dùng được để tách hoàn toàn hai muối ra khỏi nhau

hay không?

Sự tạo phức có thể làm tăng đáng kể độ tan. Biết tích số tan của AgCl là 1,7.10 -10 ,

hằng số bền tổng cộng của phức Ag(NH 3 ) 2 + là 1,5.10 7 .

b. Hãy chứng minh (bằng phép tính cụ thể) độ tan của AgCl trong dung dịch


amoniac 1M lớn hơn so với độ tan trong nước cất.

Giải:

54

a.

100 99,9

[ Ba ] .0,01 1.10

100

2

5

M

Sau khi 99,9% Ba 2+ đã bị kết tủa thì nồng độ SO 4 2- trong dung dịch là:

10

T

2 BaSO 1.10

5

4 2

5

4

[ SO ] 10

[ Ba ] 1.10

7

T

2

SrSO 3.10

4 2

[ Sr ] 3.10 M

2

5

[ SO ] 1,0.10

4

M

0,01M

Sr 2+ chưa kết tủa. Vậy có thể sử dụng phương pháp này để tách hoàn toàn hai

muối ra khỏi nhau.

b. Độ tan của AgCl trong nước cất:

5

S1 [ Ag

] TAgCl

1,3.10 M

Tính độ tan của AgCl trong dung dịch amoniac 1M.

AgCl (r) + 2 NH 3 Ag(NH 3 ) + 2 + Cl 7

1,5.10 .1,7.10 10

K 2,55.10

3

Bđ 1

Cb 1 - 2x x x

2

x

K 2,55.10

2

(1 2 x)

S 2 = x = 4,59.10 -2 M

S

2

S

1

4,6.10

3

3

x = 4,59.10 -2 M


Vậy độ tan của AgCl trong dung dịch NH 3 0,1M lớn hơn độ tan trong nước cất.

55

Bài 7: Hãy tìm những điều kiện tách định lượng Pb 2+ và Tl 2+ bằng cách dung H 2 S

kết tủa từ dung dịch chứa mỗi ion 0,1 mol/l. Biết

T PbS

28

7.10 , T Tl 2 S

10

22

, H 2 S có:

8

K a

5,7.10 , K

1

a 2

Giải:

Các cân bằng:

15

1,2.10 .

PbS (r) Pb 2+ + S

Tl 2 S (r) 2Tl + + S 2- 2

Nồng độ S 2- cần thiết để PbS kết tủa là:

28

2

T PbS

7.10

27

7.10

2

S

Pb

0,1

Nồng độ tối thiểu S 2- cần để Tl 2 S kết tủa là:

22

T

2

Tl 10

2 S

20

10

2 2

S

Tl

0,1

2- 28

T PbS

7.10

M

M

T Tl S

10

PbS kết tủa ở nồng độ S 2- nhỏ hơn nồng độ S 2- để kết tủa Tl 2 S. Giả thiết rằng

khi tách hoàn toàn Pb 2+ ra khỏi dung dịch thì nồng độ của nó là vào khoảng 10 -6 M,

22

vậy nồng độ ion sunfua cần thiết để tách hết Pb 2+ là:

28

2

T PbS

7.10

22

7.10

2

6

S

Pb

10

Nồng độ S 2- cần thiết để tạo kết tủa Tl 2 S là:


(0,1) 2 .[S 2- ] = 1.10 -22

[S 2- ] = 10 -20

56

Vậy muốn tách hai ion cần giữ nồng độ ion sunfua trong khoảng giữa 7.10 -22

và 10 -20 . Trong dung dịch H 2 S tồn tại các cân bằng:

H2S H2O H3O HS K a

5,7.10

1

K

a

1

HS

H O

5,7.10

HS

2

3 8

HS H O H O S

K

a2

2

2 3

K a

2

S

H3O

15

1,2.10

HS

Phản ứng tổng cộng:

H S 2H O 2H O S

2 2 3

2

2

1,2.10

K 6,8.10

Từ biểu thức tính hằng số cân bằng ta có:

8

15

23

2

2

3

S

23

H O

6,8.10

0,1

24

2

6,8.10

S

2

HO

3

Thay giá trị [S 2- ] vào biểu thức trên ta tìm được nồng độ H +

24

2 6,8.10

HO

3

22

7.10

H3O

0,0985M

24

2 6,8.10

HO

3

20

10

H3O

0,026M

Vậy với điều kiện nồng độ H + nằm trong khoảng 0,026M đến 0,0985M ta có

thể tách định lượng Pb 2+ và Tl + .

Bài 8: Cho từ từ dung dịch C 2 O 2- 4 vào dung dịch chứa ion Mg 2+ 0,01M và Ca 2+

0,01M.


a. Kết tủa nào xuất hiện trước.

b. Nồng độ ion thứ nhất còn lại bao nhiêu khi ion thứ hai bắt đầu kết tủa.

Biết CaC 2 O 4 có T = 10 -8,6 và MgC 2 O 4 có T = 10 -4,82 .

57

Giải:

a. CaC 2 O 4(r) Ca 2+ +

2-

C 2 O 4 T 1 = 10 -8,6

MgC 2 O 4(r) Mg 2+ +

2-

C 2 O 4 T 2 = 10 -4,82

Điều kiện để có kết tủa CaC 2 O 4 : [Ca 2+ ] [C 2 O 2- 4 ] T 1

[C 2 O 2- 4 ] 10-8.60

10 -2 = 10-6,6 (M)

Điều kiện để có kết tủa MgC 2 O 4 : [Mg 2+ ] [C 2 O 4 2- ] T 2

[C 2 O 2- 4 ] 10-4.82

10 -2 = 10-2,82 (M)

[C 2 O 4 2- ] 1 [C 2 O 4 2- ] 2 nên CaC 2 O 4 kết tủa trước.

b. Khi MgC 2 O 4 bắt đầu kết tủa thì:

T 1

[Ca 2+ ] = T 2

[Mg 2+ ] [Ca2+ ] = [Mg 2+ ] T 1

= 10

T -2 8,6

10

. = 10 -5,78 (M)

4,82

2 10

3.5. Dạng 5: Ảnh hưởng của PH đến độ tan

Ảnh hưởng của pH đến độ tan

Độ tan của nhiều kết tủa có ý nghĩa quan trọng trong phân tích định lượng,

phụ thuộc trước hết vào nồng độ ion hiđro trong dung dịch. Trong phân tử của

những kết tủa đó chứa hoặc anion có tính bazơ, hoặc cation có tính axit, hoặc đồng

thời cả hai.

Bài 1: Độ tan của AgCl trong nước cất ở một nhiệt độ nhất định là 1,81 mg/dm 3 .

Sau khi thêm HCl để chuyển pH về 2,35, giả thiết thể tích dung dịch sau khi thêm

axit vẫn giữ nguyên và bằng 1dm 3 . Hãy:

a. Tính nồng độ ion Cl - trong dung dịch trước và sau khi thêm HCl.


b. Tính tích số tan T trong nước của AgCl (dùng đơn vị thứ nguyên).

c. Tính xem độ tan của AgCl đã giảm đi mấy lần sau khi axit hóa dung dịch ban đầu

đến khi có pH = 2,35.

58

d. Tính khối lượng của NaCl và của Ag tan được trong 10 m 3 dung dịch NaCl 10 -3

M.

Giải:

a. Trước khi thêm HCl ta có: [Cl - ] = 1,81.10 -3 g/dm 3 = 1,26.10 -5 mol/dm 3 = 1,26.10 -5

mol/l.

Sau khi thêm HCl: C (Cl - ) = C (H + ) = 10 -2,35 = 4,47.10 -3 mol/l.

b. Tích số tan được tính theo công thức:

T AgCl = [Ag + ].[Cl - ] = (1,26.10 -5 )(1,26.10 -5 ) = 1,59.10 -10 .

c. Khi axit hóa dung dịch đến pH = 2,35:

[Cl - ] = [HCl ] = 4,47.10 -3

[AgCl] = [Ag + ]=

T AgCl

Cl

1,59.10

4,47.10

10

3

= 3,56.10 -8 mol/l

Như vậy độ tan của AgCl = 3,56.10 -8 mol/l, giảm đi

1,26.10

3,56.10

d. Số mol NaCl = 10 -3 .10.10 3 = 10 mol → m NaCl = 10. 58,5= 585g

[Ag + ]=

T AgCl

Cl

1,59.10

3

10

10

= 1,59.10 -7 mol/l

5

8

= 354 lần

Số mol Ag + = 1,59.10 -7 .10.10 3 = 1,59.10 -3 m Ag = m Ag+ = 1.59.10 -3 .108 = 0,17g.

Bài 2: Cho biết pH của dung dịch bão hòa Ag 2 SO 4 trong HNO 3 0,1M là 1,15. Tính

tích số tan và độ tan S của Ag 2 SO 4 .

Giải:

Gọi độ tan của Ag 2 SO 4 là S.

Ta có phương trình phân li:

Ag SO 2Ag SO

2

2 4( r) 4

S → 2S S

Trong môi trường H + xảy ra phương trình phản ứng:

T

Ag2SO4


SO H HSO

1 2

2

4 4

K

a2

10

59

Tổ hợp các phương trình ta được:

Ag SO H 2Ag HSO

2 4( r) 4

Bđ: 0,1 0 0

Cb: 10 -1,15 2S S

1,15

Do 1,15

0,1 10

cb

pH H S M

S

0,0292M

Gọi tích số tan của Ag 2 SO 4 là: T

Ag2SO4

Áp dụng công thức tính hằng số cân bằng:

Ag HSO 4

K

H

2

2

10 . TAg2SO

4

2

2 S . S

10

1,15

Với S = 0,0292 ta được T

Ag2SO

= 1,4.10 -5

4

1 2

.

Ag2SO4 a2

10 .

Ag2SO4

K T K T

Bài 3: Lắc CaSO 4 với dung dịch có pH = 2 cho đến bão hòa. Khi cân bằng ta được

[Ca 2+ ] = 1,6.10 -3 M, [H + ] = 1.10 -2 M. Hãy tính tích số tan và độ tan trong nước của

CaSO 4 .

Giải:

Gọi độ tan của CaSO 4 là S.

Ta có phương trình:

CaSO Ca SO

2

2

4( r) 4

S → S S


SO H HSO

2

4 4

60

Khi cân bằng [H + ] = 1.10 -2 M, vậy pH không thay đổi trong quá trình này, hay nồng

độ của Ca 2+ không thay đổi.

Vậy [Ca 2+ ] = 1,6.10 -3 M = S

Tích số tan của CaSO 4 là: T

CaSO

Ca SO S S

4

2

2 2 3 6

4 . 1,6.10 2,56.10

Bài 4: PbO là một oxit lưỡng tính. Khi hòa tan vào nước xảy ra các cân bằng:

PbO (r) + H 2 O Pb 2+ (aq) + 2 OH - (aq) T = 8.10 -16

PbO (r) + 2H 2 O Pb(OH) 3

-

(aq) + H 3 O + (aq) K a = 1.10 -15

a. Hãy tính giá trị pH của dung dịch tại ðó dung dịch Pb 2+ 1.10 -2 M bắt đầu có kết

tủa PbO xuất hiện?

b. Từ giá trị pH tính được ở phần a, người ta tăng pH của dung dịch đến một giá trị

nhất định thì kết tủa bắt đầu tan hoàn toàn. Hãy tính giá trị pH này?

c. Hãy viết biểu thức tính độ tan của PbO.

d. Độ tan của PbO đạt giá trị cực tiểu tại pH = 9,4. Hãy tính nồng độ của các cấu tử

và độ tan của PbO tại giá trị pH này.

e. Hãy tính khoảng pH tại đó độ tan của PbO nhỏ hơn 1.10 -3 M.

Giải:

a. Từ công thức tính tích số tan ta có: [Pb 2+ ][OH - ] 2 = 8.10 -16

[OH - ] = 2,83.10 -7 pH = 7,45

b.[Pb(OH) 3 - ][H 3 O + ] = 1.10 -15


[H 3 O + ] = 1.10 -13 pH = 13

c. S = [Pb 2+ ] + [Pb(OH) - 3 ]

61

d. [Pb 2+ ]=

8.10

OH

16

2

= 1,27.10 -6 M

[Pb(OH) - 15

10

3 ] = = 2,51.10 -6 M

HO

3

S = 3,78.10 -6 M

e. S 8.10

12

[ H

]

2

10

[ H

15

10

]

3

12 3 3

15

8.10 [ H ] 10

[ H ] 10

0

[H + ] 1 = 1,12.10 -8 pH 1 = 7,95

[H + ] 2 = 1.10 -12 pH 2 = 12

7,95 pH 12

6

Bài 5: Tính độ tan trong nước và pH của dd bão hòa BaF 2 . Biết T BaF

1,7.10 , K

2

HF =

4

7,2.10 .

Giải:

Gọi độ tan của BaF 2 là S.

2

Ta có phương trình phân li: BaF Ba 2F

2( r)

2

T BaF

1,7.10

Từ công thức tính tích số tan ta có: T Ba F S S

S

7,5.10

3

M

Trong dung dịch tồn tại cân bằng:

F H O HF OH

2

6

2 2

6

BaF

. 2 1,7.10

2

K KH O Ka

2

1 1

14 4 11


Bđ: 2S 0 0

Cb: 2S - x x x

. 10 . 7,2.10 1,4.10

62

HF

OH

11

Từ công thức tính hằng số cân bằng: K

1,4.10

F

Ta có:

x 1,02.10

2

x

2S

x

8

[OH - ] = x = 1,02.10 -8

1,4.10

11

Vậy pH của dung dịch là: 6,01.

Bài 6: Tính độ tan trong nước và pH của dd bão hòa Cd(OH) 2 .

Biết T Cd ( OH )

1,2.10

2

Giải:

14

Gọi độ tan của Cd(OH) 2 là S.

Cd OH Cd OH

2

( )

2( r)

2

S → S 2S

Áp dụng công thức tính tích số tan ta có:

2 2 2

14

TCd ( OH )

Cd OH S. 2S

1,2.10

2

S

1,44.10

5

M

Vậy nồng độ của OH - 5 5

là:

OH

2S

2.1,44.10 2,88.10

14

10

H

3,47.10

5

2,88.10

pH 9,46

10

6

Bài 7: Tính độ tan của BaF 2 trong dung dịch có pH = 3. Biết T BaF

1,7.10 , K

2

HF =

4

7,2.10 .


Giải:

Gọi độ tan của BaF 2 trong nước là S.

2

Ta có: BaF Ba 2F

2( r)

2

T BaF

1,7.10

6

63

S →S 2S

Trong dung dịch có pH = 3 ta có:

1

F H HF

1 4 3

K K a

7,2.10 1,4.10

Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ cho ion F - ta có: 2S F HF

HF 2 S F (*)

Từ công thức tính K ta có:

HF 3

K

1,4.10

F

H

2S F

F

H

3

Thay giá trị (*) vào biểu thức tính K ta được: 1,4.10

F

2S

3

1,4.10 . H 1

Ta có công thức tính độ tan:

3

Với giá trị pH = 3

H

10

2S

TB

aF

. 1,7.10

2 Ba

F

S

3

1,4.10 .

H

1

2

2

6

Thay giá trị H + vào biểu thức tính T ta được: S

0,0457 M

Bài 8. Tính độ tan của FeS trong dung dịch có pH = 3.

Cho: FeS có pK S = 17,2

Giải:

H 2 S có pK a1 = 7,02 pK a2 = 12,9

Fe 2+ + H 2 O Fe(OH) + + H + = 10 -5,92

Các cân bằng điện li trong dung dịch:

FeS Fe 2+ + S 2– K S = 10 –17,2

Fe 2+ + H 2 O FeOH + + H + = 10 -5,92

S 2– + H + HS – K -1 a2 = (10 –12,9 ) –1

HS – + H + H 2 S K -1 a1 = (10 –7,02 ) –1


64

Gọi độ tan của FeS là s:

s = C 2

Fe = [Fe 2+ ] + [FeOH + ]

= [Fe 2+ ] + [Fe 2+ ][H + ] -1

= [Fe 2+ ].(1 + [H + ] -1 ) (1)

s = C 2 = [S 2– ] + [HS – ] + [H 2 S]

S

= [S 2– ] + K a2 -1 [S 2– ][H + ] + (K a1 K a2 ) –1 [S 2– ][H + ] 2

1

2

S

1 Ka2

H

Ka 1K

a2

H

(2)

2

= 1

[Fe 2+ ] [S 2– ] = K FeS (3)

Từ (1), (2) và (3), ta có: s = 2,29.10 -2 M.

Bài 9: Độ tan của BaSO 4 trong dung dịch HCl 2M bằng 1,5.10 -4 M. Tính tích số tan

của BaSO 4 rồi suy ra độ tan của BaSO 4 trong nước nguyên chất và trong dung dịch

Na 2 SO 4 0,001M.

Cho biết pK a đối với nấc phân li thứ hai của H 2 SO 4 là 2.

Giải:

Gọi độ tan trong HCl của BaSO 4 là S.

Ban đầu:

BaSO Ba SO T

2

2

4(r) 4 BaSO

4

1

SO H HSO K K 10 10

2 1 2 2

4 4 1 a2

BaSO H Ba HSO K K .T 10 .T

2

2

4(r) 4 1 BaSO BaSO

2 M

Cân bằng: 2 - S S S

Với S = 1,5.10 -4 M

Ta có:

2

S

(2 S)

4 4


= 10 2 . T

BaSO4

65

2

4

S 1,5.10

TBaSO 1,125.10

4 2 2 4

10 (2 S) 10 2 1,5.10

Gọi độ tan của BaSO 4 trong nước là S’.

BaSO Ba SO T 1,125.10

2 2 10

4(r) 4 BaSO

Cân bằng S’ S’

4

2

10

2 10 10 5

S' 1,125.10 S' 1,125.10 1,061.10 M

Goi độ tan của BaSO 4 trong dung dịch Na 2 SO 4 là S”.

Na SO 2Na SO

2

2 4 4

0,001M 0,001M

BaSO Ba SO T 1,125.10

2 2 10

4(r) 4 BaSO

Ban đầu 0,001M

Cân bằng S” S’’ + 0,001

S”.(S’’ + 0,001) = 1,125.10 -10

S” 2 + 0,001S” = 1,125.10 -10

S” 2 + 0,001S” – 1,125.10 -10 = 0

S” = 1,125.10 -7 M.

3.6. Dạng 6: Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức đến độ tan

4

Độ tan của kết tủa có thể biến đổi nhiều khi có mặt một số chất tạo phức tan

với anion và cation của kết tủa. Nếu biết hằng số bền của phức, có thể tính độ tan

của kết tủa khi có mặt thuốc thử tạo phức.


Bài 1. Biết 1 lít dung dịch NH 3 1M hòa tan được tối đa 0,33 gam AgBr. Hãy tính

T AgBr . Biết phức Ag(NH 3 ) + 2 có 1,2 = 5,88.10 6 .

giải

Ta có: AgBr (r) Ag + + Br -

66

Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2

+

[Ag(NH 3 ) 2 + ] = [Br - ] = 0,33

188 = 1,76.10-3 M.

[NH 3 ] = 1 – 2[Ag(NH 3 ) 2 + ] = 0,996M

[ Ag(

NH ) ]

= 3,02.10 -10

3 2

[

Ag ]

2

1,2[

NH

3]

T = [Ag + ][Br - ]= 5,32.10 -13

Bài 2: CuBr là một chất ít tan trong nước (pT = 7,4). Hãy tích thể tích nước tối thiểu

cần dùng để hòa tan hoàn toàn 1 gam CuBr.

Giải:

Gọi độ tan của CuBr là S. Thể tích nước là V (l).

Ta có:

Mặt khác:

V = 34,7 (l)

CuBr (r) Cu + + Br -

S [Cu ] 10 2.10

1

S 2.10

144.V

4

-7,4 4

Bài 3: Tính nồng độ NH 3 cần lấy để 200 ml dung dịch NH 3 này hòa tan hoàn toàn

0,003 mol AgCl.

Giải:

Nếu 0,003 mol AgCl được hòa tan có nghĩa là 0,003 mol phức được tạo thành và

nồng độ của Cl - cũng là: 0,003 : 0,2 = 0,015 M.


AgCl Ag Cl

( r)

Ag 2NH Ag NH

T AgCl

1,8.10

10

. 10

7,24

3 3 2

1 2

67

AgCl 2NH Ag NH Cl

( r) 3 3 2

x 0,015 0,015

Áp dụng công thức tính K ta có:

Ag NH

K

NH3 0,0279M

3

Cl

2 0,015.0,015

3

3,13.10

2 2

NH

NH

3 3

K T . 1,8.10 .10 3,13.10

AgCl

10 7,24 3

Như vậy muốn hòa tan 0,003 mol AgCl cần lượng NH 3 để tạo phức với Ag +

là 2.0,015 = 0,03M và một lượng NH 3 nằm trong dung dịch khi cân bằng là

0,0279M. Hay:

NH3 0,0279 2.0,015 0,309M

Bài 4: Tính độ tan của AgI trong dung dịch NH 3 0,1M. Biết T AgI = 8,3.10 -17 ; NH 3 có

K b = 1,75.10 -5 và:

Giải:

Các cân bằng xảy ra:

Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2

+

AgI (r) Ag + + I - T AgI = 8,3.10 -17

Ag + + 2 NH 3 Ag(NH 3 ) 2

+

1,2 = 1,7.10 7

1,2 = 1,7.10 7


NH 3 + H 2 O NH + 4 + OH - K b = 1,75.10 -5

Thiết lập các phương trình:

T = [Ag + ][I - ] = 8,3.10 -17 (1)

68

[ Ag(

NH

3)

2

]

7

1,2

1,7.

10

2

(2)

[ Ag ][ NH

3]

[ NH ][ OH ]

5

4

K b

1,75.

10

(3)

[ NH ]

Gọi độ tan của AgI là S ta có:

3

S = [I - ] = [Ag + ] + [Ag(NH 3 ) 2 + ] (4)

[NH 3 ] + 2 [Ag(NH 3 ) 2 + ] + [NH 4 + ] = 0,1 M (5)

[NH 4 + ] = [OH - ] (6)

Giả sử [NH 4 + ] << [NH 3 ]

[Ag + ] << [Ag(NH 3 ) 2 + ] << [NH 3 ]

(5) [NH 3 ] = 0,1M

(3) [ NH ] [ OH ] 0,1.1,75.10 1,32.10

5 3

4

(4) [I - ] = [Ag(NH 3 ) 2 + ] (7)

17

17

8,3.10 8,3.10

(1) [ Ag ]

(8)

[ I ] [ Ag(

NH ) ]

(2)

[ Ag( NH3) 2]

17

8,3.10

.0,1

[ Ag( NH ) ]

3 2

2

1,7.10

[Ag(NH 3 ) 2 + ] = 3,76.10 -6 M

[ Ag

8,3.10

]

[ Ag(

NH

17

3)

2

7

8,3.10

] 3,76.10

3

17

6

2


2,21.10

11

S = [I - ] = [Ag(NH 3 ) 2 + ] = 3,76.10 -6 M

69

Bài 5: Tính nồng độ cân bằng của các ion Ag + , Br - , Cl - , Ag(NH 3 ) + 2 , NH + 4 và OH -

trong dung dịch bão hoà AgCl và AgBr với NH 3 0,02M. Giả thiết rằng phức

Ag(NH 3 ) + tạo thành không đáng kể.

Cho T AgCl = 10 -10 ; T AgBr = 5.10 -13 ; 1,2 = 10 8 và NH 3 có K b = 1,8.10 -5 .

Giải:

AgCl (r) Ag + + Cl T AgCl = 10 -10

AgBr (r) Ag + + Br T AgBr = 5.10 -13

Ag + + 2 NH 3 Ag(NH 3 ) 2

+

1,2 = 10 8

NH 3 + H 2 O NH 4 + + OH - K b = 1,8.10 -5

Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ:

[Ag(NH 3 ) 2 + ] + [Ag + ] = [Cl ] + [Br ] (1)

[NH 3 ] + [NH 4 + ] + 2[Ag(NH 3 ) 2 + ] = 0,02 (2)

Giả sử: [Ag + ] << [Ag(NH 3 ) 2 + ]; [Br ] << [Cl ]; [NH 4 + ] << [NH 3 ]

(1) [Ag(NH 3 ) 2 + ] = [Cl - ] (3)

(2) [NH 3 ] + 2[Ag(NH 3 ) 2 + ] = 0,02 (4)

[Ag(NH 3 ) + 2 ] = 1,2 [Ag + ][NH 3 ] 2 =

[Ag(NH 3 ) 2 + ]= 0,1[NH 3 ]

T

AgCl 2 AgCl

2

1,2

[ NH3] 1,2 [ NH3]

[ Cl ] Ag NH


(4) [NH 3 ] + 0,2[NH 3 ] = 0,02

[NH 3 ]= 1,67.10 -2 M

T

3 2

70

[Ag(NH 3 ) 2 + ] = 1,67.10 -3 M; [Cl ] = 1,67.10 -3 M

[ Ag

[ Br

T

]

[ Cl

T

]

[ Ag

AgCl 8

6.10

[OH - ] = [NH 4 + ] =

]

M

AgBr 6

8,33.10

]

M

2 5 4

1,67.10 .1,8.10 5,48.10 M

Bài 6: AgCl dễ hòa tan trong dung dịch NH 3 do tạo phức:

AgCl(r) + 2NH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl -

a. 1 lít dung dịch NH 3 1M hòa tan bao nhiêu gam AgCl biết T AgCl = 1,8.10 -10

[Ag(NH 3 ) 2 ] + Ag + + 2NH 3 K pl = 1,7.10 -7

b. Xác định tích số tan của AgBr biết 0,33g AgBr có thể hòa tan trong 1 lít dung

dịch NH 3 1M

Giải:

Ta có

[Ag(NH 3 ) 2 ] + Ag + + 2NH 3

K

[ Ag ].[ NH ]

2

3

7

p

1,7.10 và T

AgCl = [Ag + ].[Cl - ]

[[ Ag( NH3) 2] ]

Vì [Ag + ] <<[Cl - ]; [[Ag(NH 3 ) 2 ] + ] = [Cl - ]; [NH 3 ] = 1 – 2[Cl - ];

10

1,8.10

2

.(1 2.[ Cl ])

[Ag +

T

] =

AgCl [ Cl ]

nên

7

1,7.10

[ Cl ]

[ Cl ]

[Cl - ] = 0,0305M

Lượng AgCl đã hòa tan là: 0,0305.143,5 = 4,38g


b. Ta có

K

[ Ag ].[ NH ]

2

3

7

p

1,7.10 và T

AgBr = [Ag + ].[Br - ]

[[ Ag( NH3) 2] ]

Vì [Ag + ] <<[Br - ]; [[Ag(NH 3 ) 2 ] + ] = [Br - ] ; [NH 3 ] = 1 – 2[Br-]

71

T AgBr

2

.(1 2.[ Br ])

[Ag +

T

] =

AgBr [ Br ]

nên

7

1,7.10

[ Br ]

[ Br ]

Mà [Br - ] = 0,33

188 = 1,75.10-3 M T AgBr = 5,3.10 -3

3.7. Dạng 7: Bài tập về sự tạo thành kết tủa và hòa tan kết tủa

Bài 1: Nếu thêm từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Al 3+ đầu tiên thấy kết tủa

Al(OH) 3 , sau đó kết tủa này tan do tạo thành Al(OH) 4 - ở pH = 10,9. Tính nồng độ

ban đầu của Al 3+ và nồng độ các ion OH, Al 3+ và Al(OH) 4 - khi cân bằng. Cho biết

tích số tan của Al(OH) 3 là 10 -32 và Al(OH) 4 - ⇌ Al(OH) 3 + OH - , K = 1/40

Giải:

Al(OH) 3(r) + OH - ⇌ Al(OH) 4

-

(K) -1 = 40

pH = 10,9 [H + ] = 10 -10,9 [OH - ] = 10 -3,1 = 7,94.10 -4 M

32

10

3

22,7

3

23

Ta có: Al

10 Al

2.10 M

K =

(10

)

3,1

3

Al( OH )

OH

4 3,1 2

Al( OH )

4

10 .40 3,18.10

[Al 3+ ] bđ = [Al 3+ ] + [Al(OH) 4 - ] = 3,18.10 -2 M.

Vậy nồng độ đầu của Al 3+ là: [Al 3+ ] = 3,18.10 -2 M.

Bài 2: a. Trộn 1 ml dung dịch K 2 CrO 4 0,12M với 2 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,009M.

Có kết tủa BaCrO 4 tạo thành không? Biết T BaCrO 4 = 1,2. 10-10 .

b. Tính nồng độ cân bằng của các cấu tử sau khi trộn.

Giải:


a. Ta có tích số các ion: Q = 0,04.0,006 = 2,4.10 -4 > T

Có kết tủa BaCrO 4 tạo thành.

b. Ta có nồng độ CrO 2- 4 là 0,034M

M

72

BaCrO 4(r) Ba 2+ 2-

+ CrO 4

Cb x 0,034 + x

T = x (0,034 + x) = 1,2.10 -10

x = 3,53.10 -9 M.

[CrO 2- 4 ] = 0,034M

[Ba 2+ ] = 3,53.10 -9 M.

Bài 3: Tính số gam NH 4 Cl phải thêm vào 1 lít NH 3 0,1M sao cho khi trộn 10 ml

dung dịch này với 10 ml MgSO 4 0,02M thì không có kết tủa Mg(OH) 2 tách ra.

Giải:

2

Mg OH Mg 2OH

2( r)

2

TMg ( OH )

Mg OH

2

T Mg OH 2

2

( )

1,5.10

11

T Mg ( OH ) 1,5.10

2

5

3,87.10

2

OH

Mg

0,01

11

5

Để không tạo ra kết tủa Mg(OH) 2 thì:

OH 3,87.10

Gọi nồng độ NH 4 Cl cần thêm vào là x (x > 0), ta có:

NH Cl NH Cl

4 4

x x x

3 2 4


5

NH H O NH OH

1,8.10

Bđ: 0,1 x

Cb: 0,1 - 3,87.10 -5 x + 3,87.10 -5 3,87.10 -5

K b

73

Áp dụng công thức tính K ta có:

K

b

x 3,87.10 .3,87.10

0,1

3,87.10

5 5

5

1,8.10

5

x

0,0465M

Từ công thức:

Ta có: n

4

NH Cl

C

M

n

V

ct

dd

0,0465mol

m 0,0465.53,5 2,48775 g

NH4Cl

Bài 4: Thêm 1 ml dung dịch MgCl 2 1M vào 100 ml dung dịch NH 3 1M và NH 4 Cl

1M được 100 ml dung dịch A, hỏi có kết tủa Mg(OH) 2 được tạo thành hay không?

Biết:

Giải:

T =10 -10,95 và K

b(NH 3 )

= 10 -4,75 .

Mg(OH) 2

Khi thêm 1 ml dung dịch MgCl 2 1M vào 100 ml dung dịch đệm thì

Ta có:

C

2

Mg

ban đầu = 10 -2 (M).

T = [Mg 2+ ][OH ] 2 = 10 -10,95

Mg(OH) 2

Để kết tủa Mg(OH) 2 thì [Mg 2+ ][OH ] 2 10 -10,95

[OH ] 2

10 10

2

Mg

10

10,95 10,95

2

= 10 -8,95 . Hay [OH ] 10 -4,475

Dung dịch: NH 4 Cl 1M + NH 3 1M, cân bằng chủ yếu là:

Ta có:

NH 3 + H 2 O

1 1

4

1 - x 1 + x x

K b

4,75

x 1 x

10

1

x

x = 10 -4,75

Hay [OH ] = 10 -4,75 < 10 -4,475 .

NH + OH K NH = K

3 b = 10 -4,75


74

Vậy khi thêm 1 ml dung dịch MgCl 2 1M vào 100 ml dung dịch NH 3 1M và

NH 4 Cl 1M thì không xuất hiện kết tủa Mg(OH) 2 .

Bài 5: A là dung dịch chứa AgNO 3 0,01M, NH 3 0,25M và B là dung dịch chứa các

ion Cl - , Br - , I - đều có nồng độ 0,01M. Trộn dung dịch A với dung dịch B (giả thiết

ban đầu nồng độ các ion không đổi). Hỏi kết tủa nào được tạo thành? Trên cơ sở

của phương pháp, hãy đề nghị cách nhận biết ion Cl - trong dung dịch có chứa đồng

thời 3 ion trên.

Biết: Ag(NH 3 ) 2 + Ag + + 2NH 3 K = 10 -7,24 ; T AgCl = 1,78.10 -10 ; T AgBr = 10 -13 ; T AgI =

10 16 .

Giải:

Vì AgNO 3 tạo phức với NH 3 nên trong dung dịch A chứa Ag(NH 3 ) 2 + 0,01M và NH 3

= 0,25 – 0,02 = 0,23M

Ag(NH 3 ) 2 + Ag + + 2NH 3 K = 10 -7,24

Ban đầu 0,01 0 0,23

Cân bằng 0,01 - x x 0,23 + 2x

K = 10 -7,24 =

x(0,23 2 x)

0,01

x

2

Giải được x = 1,09.10 -8 . Vậy nồng độ cân bằng của Ag + = 1,09.10 -8

Ta có T = [Ag + ].[X - ] = 1,09.10 -8 . 0,01 = 1,09.10 -10

Như vậy: T < T AgCl → nên không có kết tủa AgCl


T > T AgBr và T > T AgI nên có kết tủa AgBr và AgI

75

Để nhận biết Cl - trong dd có chứa đồng thời 3 ion trên, ta dùng dd A để loại

bỏ Br - và I - (tạo kết tủa), sau đó thêm từ từ axit để phá phức Ag(NH 3 ) 2 NO 3 làm tăng

nồng độ Ag + , khi đó T tăng lên và T > T AgCl mới có kết tủa AgCl (nhận ra Cl - ).

Bài 6: Hãy tính khối lượng bạc photphat cần dùng để pha 10 lít dung dịch bão hòa.

Khi tính bỏ qua sự thủy phân của ion photphat.

Giải:

Biết bạc photphat có T = 1,3.10 –20 .

Gọi độ tan của Ag 3 PO 4 là S, ta có:

3

T (3S)

S

Ag 3 PO 4(r) 3 Ag + + PO 4

3-

3S

20

T 1,3.10

S 4

4

4,68. 10

27 27

Ag3PO4

6

S

M

m = 4,68.10 -6 .10.419 = 1,96.10 -2 gam.

3.8. Dạng 8: Bài tập tổng hợp liên quan đến tích số tan.

Bài 1: Độ tan của Mg(OH) 2 trong nước ở 18 0 C là 9.10 -3 gam/l còn ở 100 0 C là 4.10 -2

gam/l.

a) Tính tích số tan của Mg(OH) 2 và pH của các dung dịch bão hoà Mg(OH) 2 ở các

nhiệt độ đó.


b) Tính các đại lượng H 0 , G 0 và S 0 của phản ứng hoà tan, coi H 0 và S 0

không thay đổi theo nhiệt độ.

Giải:

76

Độ tan theo mol/l của Mg(OH) 2 ở 18 0 C là:

S =

9 .10

58

3

= 1,552.10 -4 M

Độ tan theo mol/l của Mg(OH) 2 ở 100 0 C là:

S =

4 .10

58

2

= 6,897.10 -4 M.

Gọi tích số tan của Mg(OH) 2 ở 291K và 373K lần lượt là T 291 và T 373 .

a) Mg(OH) 2(r) Mg 2+ + 2OH -

S → S 2S

Ta có: T = [Mg 2+ ].[OH - ] 2 = 4S 3

Ở 291K: T 291 = 4.(1,552.10 -4 ) 3 = 1,495.10 -11 .

pH = 14 – pOH = 14 + lg(2.1,552.10 -4 ) = 10,49

Ở 373K: T 373 = 4.(6,897.10 -4 ) 3 = 1,312.10 -9

b) Ta có:

pH = 14 – pOH = 14 + lg(2.6,897.10 -4 ) = 11,14

H 0 =

RT2 T1 T373

8,314.373.291 1,312.10

.ln

.ln

T T T 373 291 1,495.10

2 1 291

Tính số tan của Mg(OH) 2 ở 298K là T 298 :

0

T298

H 1 1 49243,8 1 1

291

9

11

ln . .

T R

298 291

8,314

298 291

= 49243,8 J.mol -1


Suy ra T 298 = 2,41.10 -11 .

Từ biểu thức:

77

G 0 298 = -RTlnT 298 = -8,314.298.ln2,41.10 -11 = 60573,7 J.mol -1 = 60,5737 KJ.mol -1

G 0 298 = H0 – 298. S 0

S 0 = -38,02 J.mol -1 .K -1

Bài 2: Cho

Hg 2 Cl 2 .

Giải:

Hg 2 2+

E o

2 0, 789V

; E o

V

Hg / Hg

Hg Cl / Hg

0, 268 . Hãy tính tích số tan và độ tan của

2 2

2

+ 2 e 2 Hg

Hg 2 2+ + 2 Cl - Hg 2 Cl 2 ; T = [Hg 2 2+ ][Cl - ] 2

Thiết lập công thức tính

o

E

Hg Cl / Hg

theo

2 2

o

E 2

Hg / Hg

2 .

o 0,0592 2

o 0,0592 T

Có E 2

E 2

lg[ Hg

/

/

2

] E 2

lg

Hg 2 Hg Hg 2 Hg

Hg 2 / Hg

2

2

2 [ Cl ]

Khi [Cl ] = 1M thì:

E

HgCl / Hg

T = 2,51.10 -18

2

0,0592

E o

2 lgT

0,0592lg[ Cl

Hg 2 / Hg

2

o

o

E E 2

HgCl / Hg

2

Hg

2

/ Hg

Ta có: S(2S) 2 T

= T S 3

7

8,56. 10 M

4

0,0592

lgT

2


Bài 3: Cho biết pH của dung dịch bão hòa MgNH 4 PO 4 là 9,7 và [Mg 2+ ] = 5,6.10 -4

g/l. Hãy tính tích số tan của MgNH 4 PO 4 . Biết

MgOH

]

13

1,58.10 , dung dịch có K b =

1,8.10 -5 , H 3 PO 4 có các hằng số axit K a1 = 10 -2,23 , K a2 = 10 -7,21 , K a3 = 10 -12,32 .

78

Giải:

Ở pH = 9,7

Ta có:

MgNH PO Mg NH PO

2 3

4 4 4 4

2

13

Mg OH MgOH

1,58.10

MgOH

NH OH NH H O

4 3 2

1 1

5 5

NH3

K

K

b 1,8.10 1,8.10 *

NH

4 OH

PO H HPO

3 2

4 4

2

HPO

K'

3

10 10

**

3

PO4

H

1 1

12,32 12,32

4

K

1

HPO H H PO

4 2 4

H PO H H PO

2 4 3 4

2

1 7,21 7,21

K" K 10 10

1

S

Mg

PO

4 NH

4 5,6.10

Do

MgOH

2 3 4

1

1 2,23 2,23

K"' K 10 10

13

1,58.10

nhỏ có thể bỏ qua sự tạo thành phức hidroxo của Mg 2+ .

9,7

Khi pH =9,7 hay

H 10

sự tạo thành H 2 PO 2- 4 và H 3 PO 4 là không đáng kể.


NH

NH

NH

4

bd

4

cb

3

1


PO

PO

HPO

3 3 2

4

4

4

2

bd

cb

5 5 9,7

Từ (*) 1,8.10 . 1,8.10 .10

NH

3 NH

4

OH

NH

4

79

12.32 3 12.32 9,7 3

Từ (**)

HPO

4 10

PO

4

H

10 .10

PO

4

Từ (1) và (*) ta có:

Từ (2) và (**) ta có:

4 4

NH

4 1,44.10

cb

4

PO

4 1,34.10

3 6

5,6.10 .1,44.10 .1,34.10 1,08.10

T MgNH PO

cb

4 4 6 13

Bài 4: Tính số ml HCl 1M phải thêm vào 1 lít dung dịch bão hòa PbCl 2 để độ tan

của muối này giảm xuống 10 lần so với độ tan trong nước.

Giải:

Gọi độ tan trong nước của PbCl 2 là S, ta có:

PbCl Pb Cl

2

2

2

S → S 2S

T PbCl

2

1,7.10

Từ công thức tính tích số tan: T Pb Cl S S

S

1,3.10

3

PbCl2

6

2 2 2

6

. 2 1,7.10

Gọi thể tích HCl phải thêm vào dung dịch để độ tan của PbCl 2 giảm đi 10 lần là V

V

1V

(ml), nồng độ của HCl sau khi thêm vào dung dịch là: M

T

PbCl2

PbCl Pb Cl

S

10

2

2( r) 2

→

S 2. S V

10 10 1 V


2 2

4 4 6

S S V V

. 2. 1,3.10 . 2.1,3.10 1,7.10

10 10 1V

1V

80

V

0,1285l

Vậy phải thêm 128,5ml HCl 1M vào 1 lít dung dịch bão hòa PbCl 2 để độ tan giảm

10 lần.

Bài 5: Cho giá trị thế khử chuẩn sau:

Bán phản ứng

Sn 2+ + 2e → Sn -0,14

Sn 4+ + 2e → Sn 4+ +0,15

Hg 2 2+ + 2e → 2Hg +0,79

Hg 2 Cl 2 + 2e → 2Hg + 2Cl - +0,27

a. Hãy tính hằng số cân bằng của phản ứng sau ở 298K:

Sn (r) + Sn 4+ (aq) 2Sn 2+ (aq)

E 0 , V (298K)

b. Hãy tính độ tan của Hg 2 Cl 2 trong nước ở 298K (theo đơn vị mol/l)

Giải:

a. Ta có các bán phản ứng:

-1 x (Sn 2+ + 2e → Sn) E 0 (1) = -0,14 V

Sn 4+ + 2e → Sn 2+

Sn (r) + Sn 4+ (aq) 2Sn 2+ (aq) E 0

E 0 (2) = +0,15 V

Từ công thức: ΔG 0 = -n.F.E 0 ta có: ΔG 0 (1) + ΔG 0 (2) = ΔG 0


Hay: (-1).(-n.F.E 0 (1)) + (-n.F.E 0 (2)) = -n.F.E 0

2.F.(-0,14) + (-2).F. 0,15 = -2.F.E 0

81

E 0 = 0,14 + 0,15 = 0,29 V

0 0

Ta có công thức: G RT . .ln K n. F.

E

n. F.

E

ln

K

RT .

0

0

n. F.

E 2.96500.0,29

RT 8,314.298

.

K e e 6,47.10

b. Xác định tích số tan:

Ta có các bán phản ứng: -1 x (Hg 2 2+ + 2e → 2Hg) ΔG 0 1

Ta có: ΔG 0 (1) + ΔG 0 (2) = ΔG 0

Hay: (-1).(-n.F.E 0 (1)) + (-n.F.E 0 (2)) = -n.F.E 0

2.F.0,79 + (-2).F. 0,27 = -2.F.E 0

E 0 = 0,27 – 0,79 = -0,52 V

0 0

Ta có: G RT . .ln T n. F.

E

n. F.

E

lnT

RT .

0

0

n. F.

E 2.96500.( 0,52)

RT 8,314.298

.

T e e 3,7.10

9

Hg 2 Cl 2 + 2e → 2Hg + 2Cl - ΔG 0 2

Hg 2 Cl 2 Hg 2 2+ + 2Cl - ΔG 0

18


Gọi độ tan của Hg 2 Cl 2 trong nước là S.

Ta có: Hg 2 Cl 2(r) Hg 2+ 2 + 2Cl -

82

S

2S

Từ công thức tính tích số tan: T S.2

S

Hg2Cl2

3,7.10 18

T

3 Hg 2 Cl 2 3 7

9,74.10

S M.

4 4

Bài 6: Tính pH của dung dịch thu được khi trộn 25 ml H 3 PO 4 0,08M với 15 ml

AgNO 3 0,04M.

Biết H 3 PO 4 có pKa 1 = 2,23; pKa 2 = 7,21; pKa 3 = 12,32; K sp (Ag 3 PO 4 ) = 10 - 19,9 .

Giải:

25

Vừa mới trộn: C

H3PO

.0,08 0,05M

4

40

15

C

AgNO 3

.0,04 0,015M

40

Trong dung dịch có các cân bằng sau:

(1) H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4

K a1 = 10 -2,23

(2) H 2 PO 4 - H + 2

+ HP O K a2 = 10 -7,21

(3) HPO 2

4

H + 3

+ PO K a3 = 10 -12,32

(4) H 2 O H + + OH - K w = 10 -14

Do K a1 >> K a2 >> K a3 > K W , chỉ xét cân bằng (1)

Ban đầu: 0,05

4

4

H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4

K a1 = 10 -2,23

Cân bằng: 0,05 – x x x


H H PO x

Ka1

10 5,89.10

H PO 0,05 x

2

2 4 2,23 3

3 4

x 2 + 5,89.10 -3 x – 2,94.10 -4 = 0

2

83

x = 0,0145 M

[H + ] = [H 2 PO - 4 ] = 0,0145 M

[H 3 PO 4 ] = 0,05 – 0,0145 = 0,0355 M

Tổ hợp 3 cân bằng (1), (2), (3) ta có:

H 3 PO 4 3H + 3

+ PO K = K a1 .K a2 .K a3

3

4

= 10 -21,76 = 1,74.10 -22

H

PO

K

3

3

4 3 22 0,0355

18

PO4 1,74.10 2,03.10

3

H3PO4 0,0145

3

3

18

24

Ag

PO4

0

,015 .2,03.10 6.85.10 Ksp

Không tạo kết tủa Ag 3 PO 4

Vậy

PO tự do [H + ] không thay đổi.

3

4

[H + ] = 0,0145 M

pH = - log [H + ] = -log (0,0145) = 1,84

Vậy pH = 1,84.

3.9. Dạng 9: Một số bài tập thường ra trong đề thi HSG

Bài 1: Cho H 2 S đi qua dung dịch Cd 2+ 0,001M và HCl 0,001M cho đến bão hoà

C H 2 S = 0,1M. Hỏi có kết tủa CdS tạo ra không? Cho biết T CdS = 10 -26 ;

2

K = 10 -12,92 .

2, H2S

Giải:

Trong dung dịch:

H 2 S + H 2 O H 3 O + + HS K 1 (1)

HS + H 2 O H 3 O + + S 2 K 2 (2)

2H 2 O H 3 O + + OH K w (3)

Vì K 1 >> K 2 >> Kw trong dung dịch xảy ra cân bằng (1) là chủ yếu:

K = 10 -7 ;


1, H S

84

H 2 S + H 2 O H 3 O + + HS K 1 = 10 -7

Bđ: 0,1 10 -3 0

Cb: 0,1 - x (10 -3 + x) x

10 3 x x

K 1 =

(0,1 x)

= 10 -7

Do: x << 0,1 (10 -3 - x).x 10 -8

Giả sử x<< 10 -3 x = 10 -5 (phù hợp).

Xét cân bằng (2):

Cb: 10 -5

HS + H 2 O H 3 O + + S 2

y.1,01.10

K 2 =

5

10

Vậy:

C

tạo thành.

3

2 2

Cd

.C S

y

= 10 -12,92 y = 10 -14,92 .

= 0,001.10 -14,92 = 10 -17,92 >> T CdS = 10 -26 Có kết tủa CdS được

Bài 2: Tính độ tan của AgI trong dung dịch Fe 2 (SO 4 ) 3 0,05M trong môi trường

0

H 2 SO 4 . Cho EI2

Giải:

2I

0

0,054V; E 3

Fe

2

Fe

2AgI (r) 2Ag + + 2 I - T = 10 -16

2I - → I 2 + 2e K 1 = 10

0,77V

; T AgI = 10 -16

2.0,54

0,059

2Fe 3+ +2e → 2Fe 2+ K 2 = 10

0,77

0,059

2AgI (r) + 2Fe 3+ → 2Ag + + 2Fe 2+ + I 2 K = T 2 K 1 (K 2 ) 2 = 10 -24,2

16. x

5

0,1

2x

0,1 – 2x 2x 2x x

2

= 10 -24,2 .x << 0,1 nên có thể bỏ qua 2x.


Hay 16x 5 = 10 -26,2 x = 3,31.10 -6

Độ tan: S = [Ag + ] = 2x = 6,62.10 -6

Bài 3: Tính độ tan S của CaC 2 O 4 .

85

a. Trong nước nguyên chất và trong HCl 0,1M.

b. Tính nồng độ H + ít nhất cần phải có trong dung dịch CaCl 2 0,01M và K 2 C 2 O 4 để

CaC 2 O 4 không có kết tủa.

c. Dung dịch gồm CaCl 2 0,01M, HCl 0,01M và K 2 C 2 O 4 0,01M thì CaC 2 O 4 có kết

tủa được không.

Biết CaC 2 O 4 có T = 10 -8,75 và H 2 C 2 O 4 có K a1 = 10 -1,25 ; K a2 = 10 -4,27 .

Giải:

a. Trong nước nguyên chất:

S

CaC O Ca C O

2

2

2 4( r)

2 4

T CaC 2 O 4

S

8,75 5

10 4,22.10 (M)

Trong HCl 0,1M:

S

10

2

2

CaC2O4( r) Ca C2O4

(1) T CaC 2 O 4

C O H HC O

2

2 4 2 4

8,75

10

K

8,75

(2) 1 4,27

HC O H H C O

2 4 2 2 4

a2

10

K

(3) 1 1,25


2

2 4

2 4 2 2 4

(*)

S C O HC O H C O

Từ (2) ta có: 1 4,27

2 4

K

HC O

10

H

a2 2

C2O4

4,27 2

HC2O

4 10

C2O

4 H

(**)

Từ (3) ta có: K

1,25

10

1 1,25

2 2 4

a1

10

H HC2O4

H C O

H2C2O4 H HC2O4

Thay (**) vào biểu thức trên ta được:

1,25 4,27 2

10 10

H2C2O4 H C2O 4 H

1,25 4,27

2

2

H C2O4

10 .10 .

.

(***)

a1

10


86

Thay (**), (***) vào (*) ta được:

2 4,27 2 1,25 4,27

2

2

2 4

10 2 4

10 .10 . .

2 4

S

C O

H

C O

H

C O

CO

CaC2O4

2

2 4

4,27 1,25 4,27

2

S

110

H

10 .10 .

H

T Ca C O

8,75 2 2

10

2 4

. S

S

10

4,27 1,25 4,27

2

110

H

10 .10 .

H

8,75

Thay:

H 0,1 vào biểu thức trên ta được S = 3,03.10 -3 M.

b. Để CaC 2 O 4 không kết tủa thì: [Ca 2+ ].[C 2 O 4 2- ] < T

. S

S

10

4,27 1,25 4,27

2

110

H

10 .10 .

H

Với S = [Ca 2+ ] = 0,01M.

8,75

0,01

0,01. 10

4,27 1,25 4,27

2

110

H

10 .10 .

H

H

0,385M

c. Kết tủa xuất hiện vì [H + ] = 0,01M < 0,385M

Bài 4: Thêm dần dung dịch NaOH 0,01M vào dung dịch A chứa các ion H + 0,1M;

Fe 3+ 10 -2 M; Mg 2+ 0,1M và NO 3 - cho đến dư.

a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

b. Kết tủa nào tạo ra trước.

c. Tính khoảng pH trong dung dịch A sao cho kết tủa hết Fe 3+ mà chưa tạo kết tủa

Mg(OH) 2 . Biết Fe 3+ được coi kết tủa hết khi nồng độ mol/l của Fe 3+ trong dung dịch


8,75

< 10 -6 M.

Cho: Tích số tan Mg(OH) 2 : 10 –11 ; Fe(OH) 3 : 10 –38 .

Giải:

87

a. OH - + H + H 2 O

3OH -

+ Fe 3+ Fe(OH) 3

2OH -

+ Mg 2+ Mg(OH) 2

3

-38 3+ -

b. T

Fe(OH)

=10 = Fe OH

3 khi bắt đầu xuất xuất hiện kết tủa Fe(OH) 3 thì

[OH - TFe(OH)

3

] = 3

3+

Fe

=

3

10

10

38

= 10 -12 M pH = 2

2

Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa Mg(OH) 2 thì [OH - TMg(OH)

2

] = =

2+

Mg

pH = 9. Vậy Fe(OH) 3 kết tủa trước

c. Khi Fe 3+ kết tủa hết [OH - TFe(OH)

3

] = 3 >

3+

Fe

Fe 3+ kết tủa hết là pH > 3,33.

3

10

10

38

6

10

10

11

1

= 10 -5 M

= 10 -10,67 M thời điểm khi

Vậy để kết tủa hoàn toàn Fe 3+ mà chưa tạo kết tủa Mg(OH) 2 cần duy trì pH trong

khoảng: 3,3 < pH ≤ 9

Bài 5: Khi axit hoá dung dịch hỗn hợp chứa [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl 0,1M và NH 3 1M đến

khi dung dịch thu được có pH = 6 thì có xuất hiện kết tủa không? Tại sao?

Cho biết T AgCl = 1,1.10 -10 ; K kb [Ag(NH 3 ) 2 ] + = 6,8.10 -8 ; K b (NH 3 ) = 2.10 -5

Giải:

Dung dịch thu được có pH = 6 < 7 có thể coi toàn bộ NH 3 trong dung dịch

chuyển hoá thành muối NH 4 + [NH 4 + ] = 1M


Trong dung dịch có các cân bằng sau:

Ag NH

3

Cl Ag NH

2

3 2

Cl

3 2

2

3

Ag NH

Ag NH

K kb

6,8.10

8

88

NH H O NH OH

3 2 4

K b

2.10

5

Thay giá trị [NH + 4 ] = 1 M; [OH - ] = 10 -8 (vì pOH = 6) vào biểu thức tính hằng

số K b ta được [NH 3 ] = 5.10 -4 M (3)

Theo định luật bảo toàn nồng độ ta có:

Ag NH3 2 0,1

Ag

(4)

Thay (3), (4) vào biểu thức tính hằng số K kb ta được [Ag + ] = 2,1.10 -2

Ag

Cl

T

2 3

. 2,1.10 .0,1 2,1.10

AgCl

Có xuất hiện kết tủa.

Bài 6: 1. Biết thế oxi hóa khử tiêu chuẩn:

E

0

Cu

2 0,16V,

E

/ Cu

0

Cu

0

0

0,52V

, E 3 2 0,77V

, E 2 0,44V

/ Cu

Fe / Fe

Fe / Fe

Hãy cho biết các hiện tượng gì xảy ra trong các trường hợp sau:

a. Cho bột sắt vào dung dịch Fe 2 (SO 4 ) 3 0,5M.

b. Cho bột đồng vào dung dịch CuSO 4 1M

2. Dung dịch X gồm Na 2 S 0,01M, KI 0,06M, Na 2 SO 4 0,05M.

a. Tính pH của dung dịch X.

b. Thêm dần Pb(NO 3 ) 2 vào dung dịch X cho đến nồng độ 0,09M thì thu được kết

tủa A và dung dịch B. Cho biết thành phần hóa học của kết tủa A và dung dịch B.

Tính nồng độ các ion trong dung dịch B (không kể sự thủy phân của các ion, coi thể

tích dung dịch không thay đổi khi thêm Pb(NO 3 ) 2 .

c. Axit hóa chậm dung dịch X đến pH = 0. Thêm FeCl 3 cho đến nồng độ 0,1M.


Tính thế của cực platin nhúng trong dung dịch thu được so với cực calomen bão hòa

(Hg 2 Cl 2 /2Hg,2Cl - ). Biểu diễn sơ đồ pin, viết các phương trình phản ứng xảy ra tại

các điện cực và phản ứng tổng quát khi pin hoạt động.

89

Cho: H 2 S có pK 1 = 7, pK 2 = 12,9, HSO 4 - có pK = 2. Tích số tan của PbS = 10 -26 ,

PbSO 4 = 10 -7,8 , PbI 2 = 10 -7,6 .

E

0

Fe

Giải:

0

3 2 0,77V

, E

/ Fe

S / H

0,14

2S

V , E

0

I2

0,54V

, E

/2I

0

0

1. a. E 3 2 0,77V

> E 2 0,44V

nên:

Fe / Fe

Fe / Fe

Tính oxi hóa của Fe 3+ mạnh hơn Fe 2+

Tính khử của Fe mạnh hơn Fe 2+

Do đó phản ứng tự xảy ra giữa hai cặp là:

2Fe 3+ + Fe → 3Fe 2+

0,244V

.

/2 ,2

0

Hg2Cl2

Hg Cl

Như vậy Fe tan trong dung dịch Fe 2 (SO 4 ) 3 tạo thành muối FeSO 4 , làm nhạt màu nâu

của ion Fe 3+ và cuối cùng làm mất màu dung dịch.

b.

E

0

Cu

0

0,52V

> E 2 0,16V

nên:

/ Cu

Cu / Cu

Tính oxi hóa của Cu + mạnh hơn của Cu 2+

Tính khử của Cu + mạnh hơn Cu

Do đó phản ứng tự xảy ra là:

2Cu + → Cu 2+ + Cu

Khi cho bột đồng vào dung dịch CuSO 4 không xảy ra phản ứng.

2. Tính pH của dung dịch Na 2 S → 2Na + + S 2-


0,01 0,01

KI →K + + I -

90

2

S H O HS OH

1,1

2

(1) K ' 10

2

4 2 4

(2)

0,06 0,06

Na 2 SO 4 → 2Na + +

2-

SO 4

0,05 0,05

12

SO H O HSO OH K '' 10

Do K’>>K’’ nên cân bằng (1) quyết định pH của dung dịch.

2

S H2O HS OH

1,1

K ' 10

Bđ: 0,01 0 0

Cb: 0,01 - x x x

Từ công thức tính hằng số cân bằng ta có:

2

x

10

0,01

x

1,1

2 3,1

x x

x

8,94.10

0,0794 10 0

3

3

OH

8,94.10

pH 11,95

2

2

b.

Pb S PbS

0,09 0,01

0,08

T PbS

10

1 26

Pb SO PbSO

T PbSO

2

2

4 4


4

1

10

7,8

91

0,08 0,05

0,03

2

Pb 2I PbI

2

T PbI

0,03 0,06

2

1

Thành phần hỗn hợp kết tủa A: PbS, PbSO 4 , PbI 2

Dung dịch B: K + 0,06 M, Na + 0,12 M

Ngoài ra còn có các ion Pb 2+ ; SO 4 2- ; S 2- do các kết tủa tan ra.

Độ tan của PbI 2 : S PbI 2

Độ tan của PbSO 4 : S PbSO 4

Độ tan của PbS:

S PbS

10

10 2,9.10

3 7,6 3

7,6

10 1,26.10

10 10

7,8 4

26 13

Bởi vì độ tan của PbI 2 là lớn nhất nên cân bằng chủ yếu trong dung dịch là cân bằng

tan của PbI 2 .

PbI Pb I

2

2

2

T PbI 2

10

7,6

2 3

Do đó:

Pb 2,9.10

3

và

I 5,8.10

10

SO

2,9.10

7,8

2

6

4

5,4.10

3

26

2

10

24

S

3,5.10

<< [Pb 2+ ]

3

2,9.10


Các nồng độ SO 2- 4 , S 2- đều bé so với nồng độ Pb 2+ do PbS và PbSO 4 tan ra là không

đáng kể.

92

c. Axit hóa dung dịch X:

2

S 2H H2S

C

2

Các phương trình phản ứng:

HS

0,01M

21

2Fe H S 2Fe S 2H

K ' 10

3 2

2

0,1 0,01

0,08

3 2

Fe 2I 2Fe I2

7,8

K '' 10

0,08 0,06 0,02

0,02 0,08 0,03

Thành phần trong dung dịch: [Fe 3+ ] = 0,02M, [Fe 2+ ] = 0,08M, [H + ] = 0,02M.

Ta có thế ở điện cực dương là:

E

0,02

0,77 0,059lg 0,743V

0,08

3 2

Fe / Fe

Thế điện cực calomen: E cal = 0,244V

Vậy E pin = E + - E - = 0,743 – 0,244 = 0,499V

Sơ đồ pin:

Bài 7:

Hg Hg Cl KCl Fe Fe Pt

3

2

2 2 bh

,


1. Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch bị mất nhãn: AlCl 3 , NaCl, KOH,

Mg(NO 3 ) 2 , Pb(NO 3 ) 2 , Zn(NO 3 ) 2 , AgNO 3 . Dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết

mỗi dung dịch. Viết các phương trình phản ứng (nếu có).

93

2. Dung dịch bão hòa H 2 S có nồng độ 0,1M. Hằng số axit của H 2 S: K 1 = 1.10 -7 và

K 2 = 1,3.10 -13 .

a) Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H 2 S 0,1M khi điều chỉnh pH = 2.

b) Một dung dịch A chứa các cation Mn 2+ , Co 2+ , và Ag + với nồng độ ban đầu của

mỗi ion đều bằng 0,01M. Hoà tan H 2 S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 2 thì

ion nào tạo kết tủa.

Giải:

Cho: T MnS = 2,5.10 -10 ; T CoS = 4.10 – 21 ; TAg 2 S = 6,3.10 -50

1. Có thể dùng thêm phenolphtalein nhận biết các dung dịch AlCl 3 , NaCl, KOH,

Mg(NO 3 ) 2 , Pb(NO 3 ) 2 , Zn(NO 3 ) 2 , AgNO 3 .

Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào từng dung dịch.

Nhận ra dung dịch KOH do xuất hiện màu đỏ tía.

Lần lượt cho dung dịch KOH vào mỗi dung dịch còn lại:

Dung dịch AgNO 3 có kết tủa màu nâu

Ag + + OH – AgOH ; (hoặc 2Ag + + 2OH – Ag 2 O + H 2 O)

Dung dịch Mg(NO 3 ) 2 có kết tủa trắng, keo

Mg 2+ + 2OH – Mg(OH) 2

Các dung dịch AlCl 3 , Pb(NO 3 ) 2 , Zn(NO 3 ) 2 đều có chung hiện tượng tạo ra


kết tủa trắng, tan trong dung dịch KOH (dư).

Al 3+ + 3OH – Al(OH) 3 ; Al(OH) 3 + OH – AlO – 2 + 2H 2 O

94

Pb 2+ + 2OH – Pb(OH) 2 ; Pb(OH) 2 + OH – PbO 2

–

+ 2H 2 O

Zn 2+ + 2OH – Zn(OH) 2 ; Zn(OH) 2 + OH – –

ZnO 2 + 2H 2 O

Dung dịch Nacl không có hiện tượng gì.

Dùng dung dịch AgNO 3 nhận ra dung dịch AlCl 3 do tạo ra kết tủa trắng.

Ag + + Cl – AgCl

Dùng dung dịch NaCl nhận ra dung dịch Pb(NO 3 ) 2 do tạo ra kết tủa trắng.

Pb 2+ + 2 Cl – PbCl 2

Còn lại là dung dịch Zn(NO 3 ) 2 .

2. a. Tính nồng độ ion S 2– trong dung dịch H 2 S 0,1M; pH = 2.

CH 2 S = [H 2 S] = 0,1M

H 2 S (k) H 2 S (aq)

[H 2 S] = 10 -1 H 2 S (aq) H + + HS – K 1 = 1.10 -7

[H + ] = 10 -2 HS H + + S 2- K 2 = 1,3.10 -13

b. Ta có:

[S 2- ] = 1,3.10 -20 . HS 2

H

H 2 S (aq) 2H + + S 2- 2

K = H

S

= K l . K 2

HS

2

10

1

= 1,3.10 -20 .

2

10

2

= 1,3.10 -17 (M)


[Mn 2+ ].[S 2- ] = 10 -2 .1,3.10 -17 = 1,3.10 -19 < T MnS = 2,5.10 -10 không có kết tủa

2

2

[Co 2+ ].[ S 2- ] = 10 -2 .1,3.10 -17 = 1,3.10 -19 > T CoS = 4.10 -21 tạo kết tủa CoS

95

[Ag + ] 2 .[S 2- ] = (10 -2 ) 2 .1,3.10 -17 = 1,3.10 –21 > TAg 2 S = 6,3.10 -50 tạo kết tủa Ag 2 S

Bài 8: Dung dịch A gồm AgNO 3 0,05M và Pb(NO 3 ) 2 0,1M.

1. Tính pH của dung dịch.

2. Thêm 10 ml KI 0,25M và HNO 3 0,2M vào 10 ml dung dịch A. Sau phản ứng

người ta nhúng một điện cực Ag vào dung dịch B vừa thu được và ghép thành pin

(có cầu muối tiếp xúc hai dung dịch) với một điện cực có Ag nhúng trong dung dịch

X gồm AgNO 3 0,01M và KSCN 0,04M.

a. Viết sơ đồ pin.

b. Tính sức điện động E pin tại 25 0 C.

c. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.

d. Tính hằng số cân bằng của phản ứng.

Cho biết : Ag + + H 2 O AgOH + H + (1) K 1 = 10 -11,7

Pb 2+ + H 2 O PbOH + + H + (2) K 2 = 10 -7,8

Chỉ số tích số tan pK s : AgI là 16; PbI 2 là 7,86; AgSCN là 12.

E

0

Ag

Giải:

RT

0,799V

ln 0,0592lg

/ Ag

F

1. Ag

H2 O AgOH H (1)

2

Pb H O PbOH H

2

(2)

K 1

10

K 2

10


11,7

7,8

Do K 2 >> K 1 nên cân bằng (2) quyết định pH của dung dịch.

2

Pb H O PbOH H

2

(2)

96

Bđ: 0,1

Cb: 0,1 - x x x


4,4

x10

H

pH 4,4

2

x

10

0,1

x

7,8

2. a. Dung dịch B: thêm KI: [Ag + ]=0,025M, [Pb 2+ ] = 0,05M.

Ag I AgI

0,025 0,125

0,1

2

Pb 2I PbI

2

0,05 0,1

Trong dung dịch có đồng thời hai kết tủa AgI và PbI 2

Do

AgI

( r) Ag I (3)

PbI Pb I

2

2( r) 2 (4)

16

T AgI

10 << T PbI 2

T AgI

T PbI 2

10

10

16

7,86

7,86

10 vậy trong dung dịch cân bằng (4) là chủ yếu. Sự tạo

phức hidroxo của Pb 2+ là không đáng kể vì có H + dư.


2

Pb H O PbOH H

PbOH

7,8

10

10

2

Pb

0,1

2

(2)

6,8

97

2

PbOH

Pb

Trong dung dịch:

PbI Pb I

T PbI 2

2

2( r) 2 (4)

Từ công thức tính tích số tan ta có:

x

1,51.10

3

3 3

I 2x 2.1,51.10 3,02.10

M

T AgI

16

10

Ag

3,13.10

3

I

3,02.10

x

14

2x

(2 x) . x

10

M

2 7,86

E của cực Ag trong dung dịch A: Ag e Ag

10

7,86

E E 0 14

1

0,0592lg Ag

0,799 0,0592lg3,31.10 0,001 V

Ag / Ag

Trong dung dịch X: Ag SCN AgSCN

1 12

0,01 0,04

0,03 0,01

AgSCN Ag SCN

Bđ: 0,03

Cb: x 0,03 + x

Ta có:

x.(0,03 x) 10

x

Ag

3,33.10

12

11

T AgSCN

T AgSCN


10

10

12

98

E E 0 11

2

0,0592lg Ag

0,799 0,0592lg3,33.10 0,179 V

Ag / Ag

Vì E 2 > E 1 , nên ta có pin gồm cực Ag trong X là cực dương, cực Ag trong B là cực

âm.

Sơ đồ pin: ( ) Ag AgI , PbI

2

AgSCN , SCN Ag( )

b. E pin = 0,179 – 0,001 = 0,178V

c. Phương trình phản ứng:

Ag + I - AgI + e

AgSCN + e Ag + SCN -

AgSCN + I - Ag + SCN -

d. Hằng số cân bằng của phản ứng là:

12

TAgSCN

10

K 10

16

T 10

Bài 9: Bằng dung dịch NH 3 người ta có thể làm kết tủa hoàn toàn ion Al 3+ trong

dung dịch nước ở dạng hidroxit, nhưng chỉ làm kết tủa được một phần ion Mg 2+

trong dung dịch nước ở dạng hidroxit.

Hãy làm sáng tỏ điều nói trên bằng các phép tính cụ thể.

Cho biết: Tích số tan của Al(OH) 3 là 5.10 -33 ; tích số tan của Mg(OH) 2 là 4.10 -12 ;

hằng số phân li bazơ của NH 3 là 1,8.10 -5 .

Giải:


Tính hằng số cân bằng của phản ứng kết tủa hidroxit:

AgI

4

NH 3 + H 2 O NH + 4 + OH - K NH 3

1,8.10

5

99

Al 3+ + 3OH - 1

33

Al(OH) 3(r) T Al ( OH ) 5.10

3

Al 3+ + 3NH 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3NH 4

+

NH Al ( OH )

3 1 3 1

5 33 18

K K . T 1,8.10 . 5.10 1,17.10

3 3

Tương tự cách trên ta tính được đối với phản ứng

Mg 2+ + 2NH 3 + 2H 2 O Mg(OH) 2 + 2NH 4

+

1

5 12

NH Mg ( OH )2

3

2 2 1

K K . T 1,8.10 . 4,2.10 81

Phản ứng thuận nghịch, Mg 2+ không kết tủa hoàn toàn dưới dạng magie hidroxit

như Al 3+ .

Bài 10:

1. Tính độ điện li của ion CO 3 2- trong dung dịch Na 2 CO 3 có pH = 11,6 (dung dịch

A)

2. Thêm 10 ml HCl 0,16M vào 10 ml dung dịch A. Tính pH của hỗn hợp thu được.

3. Có hiện tượng gì xảy ra khi thêm 1 ml dung dịch bão hòa CaSO 4 vào 1 ml dung

dịch A.

Cho: CO 2 + H 2 O HCO 3

-

HCO 3

-

H + + CO 3

2-

Độ tan của CO 2 trong nước bằng 3.10 -2 M.

Tích số tan của CaSO 4 bằng 10 -5,04 , của CaCO 3 bằng 10 -8,35 .

Giải:

+ H + K a1 = 10 -6,35

K a2 = 10 -10,32


100

1.

CO H O HCO OH

2

3

2 3

(1)

14

10

K ' 10

10,33

10

3,67

HCO H O H CO OH

3

2 2 3

(2)

14

10

K '' 10

6,35

10

Do K’ >> K”, nên cân bằng (1) là chủ yếu.

Bđ:

CO H O HCO OH

C

2

3

2 3

(1)

Cb: C – 10 -2,4 10 -2,4 10 -2,4


C

10

2,4

10

2

2,4

10

3,67

Vậy độ điện li là: 2

C

0,0781M

CO

2,4 2

3

0,16

2

10 .10

5,1%

0,0781

2. Ta có: HCl

0,08M

, Na CO

CO 2H CO H O

2

3 2 2

Bđ: 0,03905 0,08

Cb: 1,9.10 -3 0,03905

2 3

CO 2 + H 2 O HCO 3

-

7,65

0,0781

0,03905 M

2

+ H + K a1 = 10 -6,35


0,03 1,9.10 -3

0,03 – x x 1,9.10 -3 + x

101

Ta có:

x

1,9.10

3.10

2

3

x

x

10

6,35

x 7,05.10 1,9.10

6 3

3

H 1,9.10

vậy pH 2,72

2

3. Ta có:

CO3 Na2CO3 0,03905M

CaSO Ca SO

2

2

4( r) 4

T C O 4

Gọi nồng độ của Ca 2+ là x, ta có:

x T C aS O

10 10

4

5,04 2,52

5,04

aS

10

Vậy nồng độ khi thêm vào dung dịch A là:

Bđ: 0,03905

CO H O HCO OH

2

3 2 3

Cb: 0,03905 – x x x

Ta có:

x

2,89.10

2

x

10

0,03905 x

3

3,67

10

Ca

1,51.10

2

2,52

2

3

Vậy nồng độ Ca 2+ còn lại là: [Ca 2+ ] = 0,03905 – 2,89.10 -3 = 0,03616M

Tích số nồng độ: [Ca 2+ ].[CO 3 2- ] = 0,03616.10 -2,82 = 5,47.10 -5 > 10 -8,35


Vậy có kết tủa CaCO 3 được tạo thành.

102

KẾT LUẬN

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Ngô Minh Đức cùng với các thầy

cô trong khoa Hóa – Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng và với sự nỗ lực của bản

thân, sau một thời gian tìm hiểu và thực hiện đề tài: “Nâng cao năng lực bồi

dưỡng học sinh giỏi hóa phân tích trong trường phổ thông – phần cân bằng tạo

kết tủa” chúng tôi đã hoàn thành luận văn này, thực hiện được nhiệm vụ đề ra như

sau:

1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài.

- Quan niệm về HSG, các hình thức giáo dục HSG.

- Học sinh giỏi hóa học, bồi dưỡng HSG hóa học, những phẩm chất năng lực

cần có của một HSG hóa học.

- Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng HSG hóa học.

2. Nghiên cứu các chuyên đề, phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi và xây

dựng hệ thống bài tập phần cân bằng tạo kết tủa trong bồi dưỡng học sinh giỏi hóa ở

trường phổ thông.

3. Sưu tầm, chọn lọc và biên soạn được hệ thống 70 bài tập tự luận liên quan

đến dạng cân bằng tạo kết tủa trong đề thi học sinh giỏi Hóa học.

Trên đây là một số kết quả ban đầu thu được trong một thời gian ngắn, đề tài

chắc chắn còn có nhiều thiếu sót, chúng tôi rất mong nhận được sự nhận xét, đánh

giá, góp ý từ các thầy cô giáo trong tổ chuyên môn để khóa luận được hoàn thiện

hơn.


103

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Duy Ái, Một số phản ứng trong hóa vô cơ, NXB Giáo dục, 2005.

[2]. Ngô Minh Đức,Giáo trình hóa học phân tích trong trường phổ thông, Giáo

trình Đại học sư phạm Đà Nẵng, 2013.

[3]. Bộ Giáo dục và Đào tạo, Sách giáo khoa hóa học lớp 8, NXB Giáo dục, 2007.

[4]. Chuyen.tiengiang.edu.vn/FileUpload/Vanban/File546.doc.

[5]. Nguyễn Tinh Dung, Bài tập hóa học phân tích, Nhà xuất bản Giáo dục, 1982.

[6]. Lê Tấn Diện, Luận văn thạc sĩ giáo dục học: “Nội dung và biện pháp bồi

dưỡng học sinh giỏi hóa học hữu cơ trung học phổ thông, Trường Đại học sư phạm

TP. Hồ Chí Minh, 2009.

[7]. Phạm Thị Hà, Bài giảng hóa phân tích định tính, Giáo trình Đại học sư phạm

Đà Nẵng, 2011.

[8]. Http://dantri.com.vn/giao-duc-khuyen-hoc/boi-duong-hoc-sinh-gioi-o-mot-sonuoc-phat-trien-198242.htm.

[9]. Http://diendankienthuc.net/diendan/archive/index.php/t-37569.html.

[10]. Http://doan.edu.vn/do-an/luan-van-noi-dung-va-bien-phap-boi-duong-hocsinh-gioi-hoa-hoc-huu-co-trung-hoc-pho-thong-30797/.

[11]. Http://d.violet.vn//uploads/resources/50/1351547/preview.swf.

[12]. Http://d.violet.vn//uploads/resources/629/3408134/preview.swf.

[13]. Http://123doc.vn/document/145728-nhung-yeu-to-tao-nen-nang-luc-giai-baitap-hoa-hoc-cua-hoc-sinh-pho-thong.htm?page=6.

[14]. Lâm Ngọc Thụ, Cơ sở hóa học phân tích, NXB Đại học quốc gia Hà Nội,

2005.

[15]. Tuyển tập các đề thi HSGQG qua các năm học.

[16]. Tuyển tập các đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh của các tỉnh, thành phố qua các


năm học.

104

NÂNG CAO NĂNG LỰC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG PHẦN CÂN BẰNG TẠO KẾT TỦA

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?