Bài 2. Cân bằng trong dung dịch nước

Mục tiêu bài học

• Trình bày được khái niệm sự điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu.
• Nêu được khái niệm acid, base theo thuyết Brønsted – Lowry.
• Nêu được khái niệm pH, viết biểu thức tính pH và biết cách xác định pH bằng chất chỉ thị.
• Trình bày nguyên tắc chuẩn độ acid – base và thực hiện chuẩn độ dung dịch sodium hydroxide bằng hydrochloric acid.
• Trình bày được ý nghĩa thực tiễn của cân bằng trong dung dịch nước của ion $Al^{3+}$, $Fe^{3+}$ và $CO_3^{2-}$.

Khái niệm chính

Sự điện li

Quá trình phân li các chất trong nước thành ion.

Chất điện li mạnh

Chất khi tan trong nước phân li hoàn toàn thành ion.

Chất điện li yếu

Chất chỉ phân li một phần, tồn tại cân bằng điện li trong dung dịch.

Acid Brønsted – Lowry

Chất cho proton $H^+$.

Base Brønsted – Lowry

Chất nhận proton $H^+$.

pH

Đại lượng biểu thị độ acid của dung dịch, bằng $-\lg[H^+]$.

Chuẩn độ acid – base

Phương pháp xác định nồng độ dung dịch bằng dung dịch đã biết nồng độ, nhận biết điểm tương đương nhờ chất chỉ thị.

Công thức

• $pH=-\lg[H^+]$

  Định nghĩa pH

  • $pH$độ pH
  • $[H^+]$nồng độ ion hydrogen(mol/L)

• $K_w=[H^+][OH^-]=10^{-14}$

  Tích số ion của nước ở 25 °C

  • $K_w$tích số ion của nước
  • $[OH^-]$nồng độ ion hydroxide(mol/L)

• $C_{acid}V_{acid}=C_{base}V_{base}$

  Điều kiện ở điểm tương đương khi chuẩn độ acid một nấc bằng base một nấc

  • $C$nồng độ mol(mol/L)
  • $V$thể tích dung dịch(mL)

Thí nghiệm

• Xác định pH bằng chất chỉ thị

  Học sinh thực hành

  Mục đích: Nhận biết môi trường acid, base, trung tính bằng giấy chỉ thị và dung dịch chỉ thị.

  Nhỏ các dung dịch lên giấy chỉ thị và so màu với bảng chuẩn để ước lượng pH; phenolphthalein chuyển hồng trong môi trường base.

  Dụng cụ: giấy chỉ thị vạn năng, dung dịch phenolphthalein, dung dịch HCl, NaOH, nước cất

  Làm thí nghiệm ảo

• Chuẩn độ sodium hydroxide bằng hydrochloric acid

  Học sinh thực hành

  Mục đích: Xác định nồng độ dung dịch NaOH.

  Nhỏ từ từ acid từ burette vào bình chứa NaOH có phenolphthalein đến khi màu hồng vừa mất; dùng thể tích acid để tính nồng độ base.

  Dụng cụ: burette, pipette, bình tam giác, dung dịch HCl chuẩn, phenolphthalein

  Làm thí nghiệm ảo