Bài 4. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li

I. ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI
1. PHẢN ỨNG TẠO THÀNH CHẤT KẾT TỦA
a. Thí nghiệm:
Dd Na2SO4
Dd BaCl2
Na2SO4 + BaCl2
BaSO4 + 2NaCl
2Na+ + SO42 - + Ba2+ + 2Cl -
Ba2+ + SO4 2 -
BaSO4 (2)
BaSO4 + 2Na+ + 2Cl – (1)
Phương trình (2) gọi là phương trình ion rút gọn
Phương trình ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng trong dd chất điện li
Phuơng trình (1) gọi là phương trình ion đầy đủ
Để tạo kết tủa BaSO4 chỉ cần có dd chứa Ba2+ và dd chứa SO42 -
VD: Viết pt phân tử, ion đầy đủ và ion thu gọn của phản ứng sau:
ddCuSO4 + ddNaOH
?
CuSO4 + 2NaOH
Cu(OH)2 +
Cu2+ + SO42 - +
2Na+ + 2OH -
Cu(OH)2 +
2Na+ + SO42 -
Cu2+ + 2OH -
Cu(OH)2
VD: Viết pt phân tử, ion đầy đủ và ion thu gọn của phản ứng sau:
VD: dd AgNO3 + dd HCl
?
Na2SO4
1. PHẢN ỨNG TẠO THÀNH CHẤT KẾT TỦA
Cu2+ , SO42 - ,
Na+ , OH -
Bốn ion:
Không cùng tồn tại trong 1 dung dịch
2. PHẢN ỨNG TẠO THÀNH CHẤT ĐIỆN LI YẾU
a. Phản ứng tạo thành nước
Thí nghiệm:
( Dd NaOH + phenolphtalein) +
Dd HCl
?
Dd NaOH
Dd phenolphtalein
Dd HCl
Phương trình phân tử:
NaOH + HCl
NaCl + H2O
Phương trình ion đầy đủ:
Na+ + OH - +
H+ + Cl -
Na+ + Cl - +
H2O
Phương trình ion rút gọn:
OH - + H+
H2O
Các phản ứng của dd axit và hiđroxit có tính bazơ dễ xảy ra phản ứng do tạo chất điện li yếu là H2O
VD: dd HCl + Mg(OH)2
?
b. Phản ứng tạo thành axit yếu
Thí nghiệm:
Dd HCl + dd CH3COONa
?
HCl + CH3COONa
CH3COOH + NaCl
H+ + Cl - +
CH3COO - + Na+
CH3COOH +
Na+ + Cl -
CH3COO - + H+
CH3COOH (mùi giấm)
VD: dd HCl + dd NaF
?
2. PHẢN ỨNG TẠO THÀNH CHẤT ĐIỆN LI YẾU
a. Phản ứng tạo thành nước
b. Phản ứng tạo thành axit yếu
c. Phản ứng tạo thành chất khí
Thí nghiệm:
Dd HCl + dd Na2CO3
?
2HCl + Na2CO3
2NaCl +
H2CO3
CO2 + H2O
2H+ + 2Cl - +
2Na+ + CO32 -
2Na+ + 2Cl - +
CO2 + H2O
2H+ + CO32 -
CO2 + H2O
Phản ứng giữa muối cacbonat và axit dễ xảy ra do vừa tạo khí CO2 vừa tạo chất điện li yếu là H2O
Thí nghiệm: dd HCl + CaCO3
Dd HCl
CaCO3
1. PHẢN ỨNG TẠO THÀNH CHẤT KẾT TỦA
2. PHẢN ỨNG TẠO THÀNH CHẤT ĐIỆN LI YẾU
a. Phản ứng tạo thành nước
b. Phản ứng tạo thành axit yếu
c. Phản ứng tạo thành chất khí
1. PHẢN ỨNG TẠO THÀNH CHẤT KẾT TỦA
CaCO3 + 2HCl
CaCl2 +
CO2 + H2O
CaCO3 +
2H+ + 2Cl -
Ca2+ + 2Cl - +
CO2 + H2O
CaCO3 + 2H+
Ca2+ +
CO2 + H2O
Chú ý:
Nếu chất tham gia phản ứng tan ít trong nước thì đó phải là muối của axit yếu hoặc hyđroxit bazơ yếu
VD: BaSO3 +
Ba(NO3)2 +
H2CO3
?
?
HNO3
SO2 + H2O
II. XÉT PHẢN ỨNG 2 DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI SAU
Thí nghiệm: dd Na2SO4 + dd KOH
Na2SO4 + 2KOH
K2SO4 + 2NaOH
2Na+ + SO42 - +
2K+ + 2OH -
2K+ + SO42 - +
2Na+ + 2OH -
Bốn ion: Na+, SO42 -, K+, OH - đồng thời tồn tại được trong 1 dung dịch. Nên phản ứng giữa dd Na2SO4 và dd KOH không xảy ra
III. KẾT LUẬN
1. Phản ứng xảy ra trong dd các chất điện li là phản ứng giữa các ion
2. Phản ứng trao đổi ion trong dd các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau:
Chất kết tủa
Chất điện li yếu
Chất khí
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 1: Phản ứng giữa các cặp dd nào sau đây không xảy ra
A
Dd Na2SO4 và dd BaCl2
B
Dd KOH và dd MgSO4
C
Dd HCl và dd NaOH
D
Dd MgCl2 và dd K2SO4
ĐÁP ÁN
Câu 2: Có phản ứng sau
CaCO3 + A CaCl2 + B
A
Để phản ứng xảy ra thí A và B lần lượt là
NaCl và Na2CO3
B
MgCl2 và MgCO3
C
HCl và CO2 + H2O
D
AgCl và Ag2CO3
ĐÁP ÁN
Câu 3:Các ion nào sau đây không tồn tại trong cùng 1 dung dịch
A
Cu2+, K+, Cl -, SO42 -
B
Mg2+, Al3+, NO3-, Br -
C
Fe2+, Ba2+, OH -, NO3 -
D
Zn2+, Ca2+, Cl -, NO3 -
ĐÁP ÁN
Câu 4: Viết phương trình phân tử và ion rút gọn của các phản ứng trao đổi ion trong dung dịch tạo tạo thành từng kết tủa sau: Cr(OH)3, Al(OH)3, Cu(OH)2
CrCl3 + 3NaOH đủ
Cr(OH)3 + 3NaCl
Cr3+ + 3 OH -
Cr(OH)3
AlCl3 + 3KOH đủ
Al(OH)3 + 3KCl
Al3+ + 3OH -
Al(OH)3
Cu(NO3)2 + Ba(OH)2
Cu(OH)2 + Ba(NO3)2
Cu2+ + 2OH -
Cu(OH)2
Bài tập về nhà: 5, 6,7 (trang 20), 4 (trang 22)