Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu Vậy phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện ly có gì khác với các phản ứng trên, điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện ly, cùng các ví dụ và bài tập về phản ứng trao đổi ion. Qua đó, các em dễ dàng phân biệt được đâu là phản ứng trao đổi ion, đâu không phải là phản ứng trao đổi ion.
Phản ứng trao đổi ion là gì? Điều kiện trao đổi ion trong dung dịch các chất điện ly thuộc phần: CHƯƠNG I: SỰ ĐIỆN LI
I. Phản ứng trao đổi ion là gì? các loại phản ứng trao đổi ion
– Phản ứng trao đổi ion là phản ứng xảy ra khi những chất tham gia phản ứng trao đổi ion với nhau .
Các loại phản ứng trao đổi ion (nếu có):
• Muối + Axit → Muối mới + Axit mới
• Muối + Bazơ → Muối mới + Bazơ mới
• Muối + Muối → Muối mới + Muối mới
• Hidroxit không tan + Axit dung dịch → Muối dung dịch + H2O ( chất điện li yếu )
• Axit dung dịch + Bazơ dung dịch → Muối dung dịch + H2O ( chất điện li yếu )
II. Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện ly
– Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch những chất điện li chỉ xảy ra khi những ion phối hợp được với nhau tạo thành tối thiểu 1 trong số những chất sau :
♦ Chất kết tủa .
♦ Chất điện li yếu .
♦ Chất khí .
1. Phản ứng trao đổi ion có sản phẩm tạo thành là chất kết tủa
Ví dụ 1 : Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ trắng + 2N aCl
– Giải thích : Na2SO4 và BaCl2 đều dễ tan và phân ly mạnh trong nước .
Na2SO4 → 2N a + + SO42 –
BaCl2 → Ba2 + + 2C l –
– Trong số 4 ion phân ly chỉ có những ion Ba2 + và SO42 – tích hợp được với nhau tạo thành chất kết tủa là BaSO4, nên hoàn toàn có thể viết phương trình ion thu gọn như sau :
Ba2 + + SO42 – → BaSO4 ↓ trắng
Ví dụ 2 : AgNO3 + HCl → AgCl ↓ trắng + HNO3
Phương trình ion thu gọn : Ag + + Cl – → AgCl ↓ trắng
2. Phản ứng trao đổi ion có sản phẩm tạo thành là chất khí
Ví dụ 1 : Na2CO3 + HCl → 2N aCl + CO2 ↑ + H2O
– Giải thích : Na2CO3 và HCl đều phân ly mạnh .
Na2CO3 → 2N a + + CO32 –
HCl → H + + Cl –
– Ion H + và CO32 – phối hợp với nhau tạo thành H2CO3 axit này không bền phân huỷ thành CO2 + H2O .
– Phương trình ion rút gọn : 2H + + CO32 – → CO2 ↑ + H2O
Ví dụ 2 : Na2S + HCl → 2N aCl + H2S ↑
– Phương trình ion thu gọn : 2H + + S2 – → H2S ↑
3. Phản ứng trao đổi ion có sản phẩm tạo thành là chất điện ly yếu
a ) Phản ứng tạo thành nước
NaOH + HCl → NaCl + H2O
– Nước H2O là chất điện ly rất yếu, phương trình ion thu gọn :
H + + OH – → H2O
b ) Phản ứng tạo thành axit yếu
HCl + CH3COONa → CH3COOH + NaCl
– Axit axetic CH3COOH ( mùi giấm ) là axit điện ly yếu, phương trình ion thu gọn :
H + + CH3COO – → CH3COOH
* Cách viết phương trình ion thu gọn :
◊ Bước 1 : Chuyển toàn bộ chất vừa dễ tan vừa điện li mạnh thành ion, những chất kết tủa, điện li yếu để nguyên dưới dạng phân tử. Phương trình ion khá đầy đủ :
2N a + + SO42 – + Ba2 + + 2C l – → BaSO4 + 2N a + + 2C l –
◊ Bước 2 : Lược bỏ những ion không tham gia phản ứng :
SO42 – + Ba2 + → BaSO4
4. Phản ứng axit – bazơ
– Phản ứng axit – bazơ là phản ứng trong đó có sự nhường và nhận proton ( H + ) .
– Phản ứng axit – bazơ xảy ra theo chiều : Axit mạnh + Bazơ mạnh → Axit yếu hơn + Bazơ yếu hơn .
* Chú ý : Các trường hợp ngoại lệ
+ Tạo thành kết tủa khó tan phản ứng vẫn xảy ra được dù axit hoặc bazơ tạo thành mạnh hơn khởi đầu .
CuSO4 + H2S → CuS + H2SO4 ( CuS rất khó tan )
Pb ( NO3 ) 2 + H2S → PbS + 2HNO3 ( PbS rất khó tan )
+ Axit khó bay hơi đẩy được axit dễ bay hơi ( cả 2 axit đều mạnh ) :
H2SO4 đậm đặc + NaCl rắn NaHSO4 + HCl
5. Thứ tự phản ứng axit – bazơ
a ) Khi cho dung dịch chứa 1 axit vào dung dịch chứa nhiều bazơ
– Nguyên tắc : Các bazơ sẽ phản ứng theo thứ tự : axit + bazơ mạnh trước sau đó đến lượt axit + bazơ yếu ( nếu axit nhiều thì hoàn toàn có thể coi những bazơ phản ứng đồng thời ) .
– Một số ví dụ :
Ví dụ 1 : Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa đồng thời chứa NaOH và NaAlO2 :
HCl + NaOH → H2O + NaCl ( bắt đầu không thấy có hiện tượng kỳ lạ kết tủa )
H2O + HCl + NaAlO2 → Al ( OH ) 3 + NaCl ( Open kết tủa và kết tủa tăng dần )
3HC l + Al ( OH ) 3 → AlCl3 + 3H2 O ( kết tủa tan đến hết )
Ví dụ 2 : Cho từ từ dung dịch chứa hỗn hợp NaOH và NaAlO2 vào dung dịch HCl : vì HCl nhiều nên tất cả chúng ta không quan sát thấy hiện tượng kỳ lạ kết tủa :
HCl + NaOH → H2O + NaCl
4HC l + NaAlO2 → AlCl3 + NaCl + 2H2 O
Ví dụ 3 : Khi cho từ từ dung dịch chứa HCl vào dung dịch có chứa Na2CO3 và NaHCO3 :
HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 ( không thấy có hiện tượng kỳ lạ Open bọt khí )
HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O ( có khí thoát ra )
Ví dụ 4 : Cho từ từ dung dịch chứa NaHCO3 và Na2CO3 vào dung dịch HCl : ngay lập tức quan sát thấy hiện tượng kỳ lạ có khí thoát ra :
Na2CO3 + 2HC l → 2N aCl + H2O + CO2
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
b ) Khi cho dung dịch chứa 1 bazơ vào dung dịch có chứa nhiều axit
– Nguyên tắc : Các axit sẽ phản ứng theo thứ tự từ mạnh đến yếu. Nếu bazơ nhiều thì coi những phản ứng xảy ra đồng thời .
Ví dụ 1 : Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch chứa đồng thời cả HCl và AlCl3 :
NaOH + HCl → NaCl + H2O ( không có kết tủa Open )
3N aOH + AlCl3 → Al ( OH ) 3 + 3N aCl ( có kết tủa Open và kết tủa tăng dần )
NaOH + Al ( OH ) 3 → NaAlO2 + 2H2 O ( kết tủa tan đến hết )
Ví dụ 2 : Cho từ từ dung dịch chứa HCl và AlCl3 vào dung dịch có chứa NaOH :
HCl + NaOH → NaCl + H2O
AlCl3 + 4N aOH → NaAlO2 + 3N aCl + 2H2 O ( không thấy có kết tủa )
III. Bài tập luyện tập phản ứng trao đổi ion trong dung dịch
Bài 1 trang 20 SGK Hóa 11 : Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li là gì ? Lấy những ví dụ minh hoạ ?
* Lời giải Bài 1 trang 20 SGK Hóa 11 :
– Sau phản ứng tạo thành chất kết tủa
Na2CO3 + CaCl2 → 2N aCl + CaCO3 ↓
2N a + + CO3 – + Ca2 + + 2C l – → 2N a + + 2C l – + CaCO3 ↓
Ca2 + + CO3 – → CaCO3 ↓
– Sau phản ứng tạo thành chất dễ bay hơi
Na2S + 2HC l → 2N aCl + H2S ↑
2N a + + S2 – + 2H + + 2C l – → 2N a + + 2C l – + H2S ↑
2H + + S2 – → H2S ↑
– Sau phản ứng tạo thành chất điện li yếu
2CH3 COONa + H2SO4 → 2CH3 COOH + Na2SO4
2CH3 COO – + 2N a + + 2H + + SO42 – → 2CH3 COOH + 2N a + + SO42 –
CH3COO – + H + → CH3COOH
Bài 2 trang 20 SGK Hóa 11 : Tại sao những phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit có tính bazơ và phản ứng với muối cacbonat và dung dịch axit rất dễ xảy ra ?
* Lời giải Bài 2 trang 20 SGK Hóa 11 :
– Sản phẩm của phản ứng giữa dung dịch axit và hiđroxit bazơ là muối và nước ( H2O ), mà nước là chất điện li yếu .
Ví dụ : Ba ( OH ) 2 + 2HC l → BaCl2 + 2H2 O
– Sản phẩm của phản ứng giữa muối cacbonat và dung dịch axit là muối mới, và axit cacbonic ( H2CO3 ) rất yếu, thuận tiện bị phân huỷ thành nước ( H2O và khí cacbonic ( CO2 ) Vậy mẫu sản phẩm ở đầu cuối sau phản ứng có chất dễ bay hơi ( CO2 ) và chất điện li yếu ( H2O ) .
Ví dụ : Na2CO3 + 2HC l → 2N aCl + CO2 ↑ + H2O
– Theo điều kiện kèm theo của phản ứng trao đổi thì phản ứng trên xảy ra được .
Bài 4 trang 20 SGK Hóa 11 : Phương trình ion rút gọn của phản ứng cho biết :
A. Những ion nào sống sót trong dung dịch .
B. Nồng độ những ion nào trong dung dịch là lớn nhất .
C. Bản chất của phản ứng trong dung dịch những chất điện li .
D. Không sống sót phân tử trong dung dịch những chất điện li .
* Lời giải Bài 4 trang 20 SGK Hóa 11 :
– Đáp án : C. Bản chất của phản ứng trong dung dịch những chất điện li. ( chỉ rõ những ion tham gia phản ứng ) .
Bài 5 trang 20 SGK Hóa 11 : Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của những phản ứng ( nếu có ) xảy ra trong dung dịch giữa những cặp chất sau :
a ) Fe2 ( SO4 ) 3 + NaOH b ) NH4Cl + AgNO3
c ) NaF + HCl d ) MgCl2 + KNO3
e ) FeS ( r ) + 2HC l g ) HClO + KOH
* Lời giải Bài 5 trang 20 SGK Hóa 11 :
a ) Fe2 ( SO4 ) 3 + 6N aOH → 3 Na2SO4 + 2F e ( OH ) 3 ↓
Fe3 + + 3OH – → Fe ( OH ) 3 ↓
b ) NH4Cl + AgNO3 → NH4NO3 + AgCl ↓
Ag + + Cl – → AgCl ↓
c ) NaF + HCl → NaCl + HF
H + + F + → HF
d ) MgCl2 + KNO3 → Không có phản ứng ( do không hình thành chất kết tủa, bay hơi, hay điện li yếu )
e ) FeS ( r ) + 2HC l → FeCl2 + H2S ↑
FeS ( r ) + 2H + → Fe2 + + H2S ↑
g ) HClO + KOH → KClO + H2O
HClO + OH – → H2O + ClO –
Bài 6 trang 20 SGK Hóa 11 : Phản ứng nào dưới đây xảy ra trong dung dịch tạo kết tủa Fe ( OH ) 3 ?
A. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4
B. Fe2 ( SO4 ) 3 + KI
C. Fe ( NO3 ) 3 + Fe
D. Fe ( NO3 ) 3 + KOH
* Lời giải Bài 6 trang 20 SGK Hóa 11 :
– Đáp án : D. Fe ( NO3 ) 3 + KOH
– PTPƯ : Fe ( NO3 ) 3 + 3KOH → Fe ( OH ) 3 ↓ + 3KNO3
Bài 7 trang 20 SGK Hóa 11 : Lấy thí dụ và viết những phương trình hoá học dưới dạng phân tử và ion rút gọn cho phản ứng sau :
a. Tạo thành chất kết tủa
b. Tạo thành chất điện li yếu
c. Tạo thành chất khí
* Lời giải Bài 7 trang 20 SGK Hóa 11 :
a ) Tạo thành chất kết tủa :
1 ) AgNO3 + HCl → AgCl ↓ + HNO3
Ag + + Cl – → AgCl ↓
2 ) K2SO4 + Ba ( OH ) 2 → 2KOH + BaSO4 ↓
Ba2 + + SO42 – → BaSO4 ↓
3 ) Na2CO3 + MgCl2 → 2N aCl + MgCO3 ↓
Mg2 + + CO32 – → MgCO3 ↓
b ) Tạo thành chất điện li yếu :
1 ) 2CH3 COONa + H2SO4 → 2CH3 COOH + Na2SO4
CH3COO – + H + → CH3COOH
2 ) NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
H + + OH – → H2O
3 ) NaF + HCl NaCl + HF
H + + F – → HF
c ) Tạo thành chất khí :
1 / FeS + 2HC l → FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H + → Fe2 + + H2S ↑
2 / K2SO3 + 2HC l → 2KC l + H2O + SO2 ↑
2H+ + SO32- → H2O + SO2↑
3 ) NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 ↑ + H2O
NH4 + + OH – → NH3 ↑ + H2O
Phản ứng trao đổi ion là gì? Điều kiện trao đổi ion trong dung dịch các chất điện ly – Hoá 11 bài 4 được biên soạn theo sách mới nhất và Được hướng dẫn biên soạn bởi các thầy cô giáo dạy Giỏi tư vấn, nếu thấy hay hãy chia sẻ và comment để nhiều bạn khác học tập cùng.
