14: Cân bằng axit-bazơ
- Page ID
- 217655
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)Chương này sẽ minh họa hóa học của phản ứng axit-bazơ và cân bằng, đồng thời cung cấp cho bạn các công cụ để định lượng nồng độ axit và bazơ trong dung dịch.
- 14.1: Axit và bazơ Brønsted-Lowry
- Các hợp chất tặng một proton (một ion hydro) cho một hợp chất khác được gọi là axit Brønsted-Lowry. Hợp chất chấp nhận proton được gọi là bazơ Brønsted-Lowry. Các loài còn lại sau một axit Brønsted-Lowry đã mất đi một proton là bazơ liên hợp của axit. Các loài được hình thành khi một bazơ Brønsted-Lowry thu được một proton là axit liên hợp của bazơ. Các loài lưỡng cư có thể hoạt động như cả người cho proton và người nhận proton. Nước là loài lưỡng cư quan trọng nhất.
- 14.2: pH và pOH
- Nồng độ ion hydronium trong dung dịch axit trong nước lớn hơn 1,0 × 10M ở 25° C. Nồng độ ion hydroxit trong dung dịch bazơ trong nước lớn hơn 1,0 × 10M M ở 25° C. Nồng độ HO⁺ trong dung dịch có thể được biểu thị bằng pH của dung dịch; pH = −log HO⁺. Nồng độ OHcó thể được biểu thị bằng pOH của dung dịch: POH = −log [OH].
- 14.3: Độ mạnh tương đối của axit và bazơ
- Độ mạnh của axit Brønsted-Lowry và bazơ trong dung dịch nước có thể được xác định bằng hằng số ion hóa axit hoặc bazơ của chúng. Axit mạnh hơn tạo thành bazơ liên hợp yếu hơn, và axit yếu hơn tạo thành bazơ liên hợp mạnh hơn. Do đó axit mạnh bị ion hóa hoàn toàn trong dung dịch nước vì bazơ liên hợp của chúng là bazơ yếu hơn nước. Các axit yếu chỉ bị ion hóa một phần vì các bazơ liên hợp của chúng cạnh tranh thành công với nước để sở hữu proton.
- 14.4: Thủy phân dung dịch muối
- Các tính chất đặc trưng của dung dịch nước của axit Brønsted-Lowry là do sự hiện diện của các ion hydronium; những dung dịch nước của bazơ Brønsted-Lowry là do sự hiện diện của các ion hydroxit. Sự trung hòa xảy ra khi các dung dịch nước của axit và bazơ được kết hợp là kết quả của phản ứng của các ion hydronium và hydroxit để tạo thành nước. Một số muối được hình thành trong các phản ứng trung hòa có thể làm cho dung dịch sản phẩm có tính axit nhẹ hoặc hơi bazơ.
- 14.5: Axit polyprotic
- Một axit có chứa nhiều hơn một proton có thể ion hóa là một axit polyprotic. Các proton của các axit này ion hóa theo từng bước. Sự khác biệt về hằng số ion hóa axit đối với các ion hóa liên tiếp của các proton trong axit polyprotic thường thay đổi khoảng năm bậc độ lớn. Miễn là sự khác biệt giữa các giá trị kế tiếp của Ka của axit lớn hơn khoảng một hệ số 20, thì thích hợp để phá vỡ các tính toán của nồng độ một cách tuần tự.
- 14.6: Bộ đệm
- Dung dịch chứa hỗn hợp axit và bazơ liên hợp của nó, hoặc của bazơ và axit liên hợp của nó, được gọi là dung dịch đệm. Không giống như trong trường hợp dung dịch axit, bazơ hoặc muối, nồng độ ion hydronium của dung dịch đệm không thay đổi nhiều khi thêm một lượng nhỏ axit hoặc bazơ vào dung dịch đệm. Bazơ (hoặc axit) trong dung dịch đệm phản ứng với axit (hoặc bazơ) được thêm vào.
- 14.7: Chuẩn độ axit-bazơ
- Đường cong chuẩn độ là đồ thị liên hệ sự thay đổi pH của dung dịch axit hoặc bazơ với thể tích chất chuẩn độ được thêm vào. Các đặc tính của đường chuẩn độ phụ thuộc vào các dung dịch cụ thể được chuẩn độ. Độ pH của dung dịch tại điểm tương đương có thể lớn hơn, bằng hoặc nhỏ hơn 7,00. Việc lựa chọn một chất chỉ thị cho một chuẩn độ nhất định phụ thuộc vào độ pH dự kiến tại điểm tương đương của chuẩn độ và phạm vi thay đổi màu sắc của chất chỉ thị.
- Bài tập
- Đây là những bài tập về nhà để đi kèm với Textmap được tạo cho “Hóa học” bởi OpenStax.