Sự điện li trong dung dịch nước. Thuyết Brønsted – Lowry về acid – base

Bài học giới thiệu đến các em lý thuyết bài Sự điện li trong dung dịch nước. Thuyết Brønsted – Lowry về acid – base. Bên cạnh là các ví dụ và bài tập có lời giải chi tiết, xây dựng dựa trên kiến thức trọng tâm chương trình hóa 11 Cánh diều.

I. Sự điện li, chất điện li và chất không điện li

- Phương trình điện li mô tả sự điện li của một chất.

Ví dụ: Na₂SO₄ Na⁺ + SO₄^2-

- Hầu hết các acid, base và muối tan được trong nước thuộc loại chất điện li. Ví dụ: hydrochloric acid, sodium hydroxide, ...

- Rất nhiều chất hữu cơ tan được trong nước như đường saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁), ethanol, glycerol,... là những chất không điện li.

II. Thuyết Bronsted – Lowry về acid – base

1. Thuyết Bronsted – Lowry về acid – base

Ví dụ:

- Phương trình phân li trong nước của HCl:

HCl + H₂O H₃O + Cl^-

Trong phản ứng trên HCl cho H⁺, HCl là acid; H₂O nhận H⁺, H₂O là base.

- Phương trình phân li trong nước của NH₃:

NH₃ + H₂O NH₄⁺ + OH^-

Trong phản ứng trên NH₃ nhận H⁺, NH₃ là base; H₂O nhường H⁺, H₂O là acid.

2. Acid mạnh/ base mạnh và acid yếu/ base yếu

• Phương trình điện li của acid mạnh và base mạnh được biểu diễn bằng mũi tên một chiều ().

- Các acid mạnh: HCl, H₂SO₄, HNO₃…

- Các base mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂…

Ví dụ:

HNO₃ H⁺ + NO₃^-

NaOH Na⁺ + OH^-

• Phương trình điện li của acid yếu và base yếu được biểu diễn bằng mũi tên hai chiều ().

- Các acid yếu: CH₃COOH, HClO, HF, H₂SO₃…

- Base yếu: Al(OH)₃, Cu(OH)₂, Fe(OH)₃…

Ví dụ:

 CH₃COOH ⇆ CH₃COO^- + H⁺

Gốc acid tương ứng CH₃COO^- là base yếu.

Theo thuyết Bronsted – Lowry, nhiều ion như: Fe³⁺, Al³⁺, CO₃^2-,... sẽ đóng vai trò là acid hoặc base trong nước vì chúng tác dụng một phần với nước (phản ứng thủy phân):

Al³⁺ + 3H₂O ⇆  Al(OH)₃ + 3H⁺ Al³⁺ thể hiện tính acid

CO₃^2- + H₂O ⇆ HCO₃^- + OH^- CO₃^2- thể hiện tính base.