Bài giảng Hóa đại cương - Chương 14: Cân bằng trong dung dịch chất điện ly khó tan - Huỳnh Kỳ Phương Hạ

CHƯƠNG 14
CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH
CHẤT ĐIỆN LY KHÓ TAN
CHẤT ĐIỆN LY KHÓ TAN
CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH
 Trong dung dịch nước bão hòa của chất điện
ly khó tan có cân bằng dị thể:
 Hằng số cân bằng ( a là hoạt độ):

ddnBddmArBA
mn
nm
nm
mn
BA
n
A
m
A
a
aa
K
TÍCH SỐ TAN
 Vì chất khó tan có độ tan rất nhỏ, nên trong
dung dịch bão hoà xem nồng độ bằng hoạt độ,
hoạt độ của chất rắn là hằng số:
 Đặt T = K’, gọi là tích số độ tan, hay là tích số
tan:
n
B
m
A
n
B
m
ABA
mn
mn
nm
CCK
constaaaK
'
.
n
B
m
A
mn CCT
 Ví dụ:
BaSO
4
(r) Ba+2(dd) + SO
4
-2
(dd)
T = [Ba
+2
][SO
4
-2
]
 Tích số tan phụ thuộc nhiệt độ (nên thường phải
chỉ ra giá trị T tại nhiệt độ nào), pH, nồng độ
các ion, chất tan khác trong dung dịch
 Liên hệ giữa tích số tan và thế đẳng áp
000
STHTlnRTG
nm
BA
TÍCH SỐ TAN VÀ ĐỘ TAN
 Gọi S là độ tan tính theo mol/l của A
m
B
n
 Hay độ tan được tính:
nmnmnm
A
SnmnSmST
n
B
m
nm
nm
BA
nm
T
S
nm
 Điều kiện tan kết tủa 
 Điều kiện tạo kết tủa 
nm
mn
BA
n
B
m
A
TCC
nm
mn
BA
n
B
m
A
TCC
BẢNG TÍCH SỐ TAN
Hợp chất Công thức Nhiệt độ T
Aluminum Hydroxide anhydrous Al(OH)3 25°C 3×10
–34
Aluminum Phosphate AlPO4 25°C 9.84×10
–21
Barium Bromate Ba(BrO3)2 25°C 2.43×10
–4
Barium Carbonate BaCO3 25°C 8.1×10
–9
Barium Sulfate BaSO4 25°C 1.08×10
–10
Barium Sulfate BaSO4 50°C 1.98×10
–10
Beryllium Hydroxide Be(OH)2 25°C 6.92×10
–22
Cadmium Sulfide CdS 18°C 3.6×10–29
Calcium Carbonate calcite CaCO3 25°C 0.87×10
–8
Calcium Hydroxide Ca(OH)2 25°C 5.02
–6
Calcium Phosphate tribasic Ca3(PO4)2 25°C 2.07×10
–33
Calcium Sulfate CaSO4 25°C 4.93×10
–5
Hợp chất Công thức Nhiệt độ T
Cupric Hydroxide Cu(OH)2 25°C 4.8×10
–20
Cupric Sulfide CuS 18°C 8.5×10–45
Cuprous Iodide CuI
18°C-
20°C
5.06×10–12
Ferric Hydroxide Fe(OH)3 18°C 1.1×10
–36
Ferrous Carbonate FeCO3
18°C-
25°C
2×10–11
Ferrous Hydroxide Fe(OH)2 25°C 1×10
–15; 8.0×10–16
Ferrous Sulfide FeS 18°C 3.7×10–19
Lead Chloride PbCl2 25.2°C 1.0×10
–4
Lead Hydroxide Pb(OH)2 25°C
1×10–16; 1.43×10–
20
Lead Sulfate PbSO4 18°C 1.06×10
–8
Lead Sulfide PbS 18°C 3.4×10–28
Magnesium Carbonate MgCO3 12°C 2.6×10
–5
Magnesium Hydroxide Mg(OH)2 18°C 1.2×10
–11
Hợp chất Công thức Nhiệt độ T
Manganese Hydroxide Mn(OH)2 18°C 4×10
–14
Manganese Sulfide 
(green)
MnS 25°C 10–22
Mercuric Chloride HgCl2 25°C 2.6×10
–15
Mercuric Hydroxide
(equilib. with HgO + H2O)
Hg(OH)2 25°C 3.6×10
–26
Mercuric Iodide HgI2 25°C 3.2×10
–29
Mercuric Sulfide HgS 18°C
4×10–53 to 2×10–
49
Nickel Hydroxide Ni(OH)2 25°C 5.48×10
–16
Silver Bromide AgBr 25°C 7.7×10–13
Silver Chloride AgCl 25°C 1.56×10–10
Silver Chloride AgCl 50°C 13.2×10–10
Silver Chloride AgCl 100°C 21.5×10–10
Silver Iodide AgI 25°C 1.5×10–16
Zinc Hydroxide Zn(OH)2
18°C-
20°C
1.8×10–14
Ảnh hưởng các ion trong dung dịch đến S 
 Khi thay nồng độ bằng hoạt độ, ta có:
 Nhắc lại: Với dung dịch nước ta có:
IZ.Z.flg
mn
nm BA
BA
50
nm
nm
BA
nm
BA
nm
nm
fnm
T
S
2
2
1
ii
ZCI
 Khi thêm chất lạ không có ion chung với chất 
điện ly:
 Lực ion I tăng, làm hệ số hoạt độ f giảm dẫn đến làm 
tăng độ tan của chất điện ly.
 Ví dụ: Tính số tan của Ag
2
CrO
4
là 2x10
-12
trong nước 
ở 25
0
C. Tính độ tan của chất này.
3212
2
442
42
2
2
442
CCCCCT
CrOAgCrOAg
CrOAgCrOAg
 Trong đó
 Mà nồng độ [CrO
4
-2
] trong dung dịch bằng độ 
tan của Ag
2
CrO
4
, tức là S = 7.9x10
-5
M
lmol
T
C
CCCCCT
CrO
CrOAgCrOAg
/109.7
4
102
4
42
5
3
12
3
3212
2
4
2
442
 Bây giờ, nếu xét Ag
2
CrO
4
trong dung dịch
0.01N
 Do nồng độ Ag+ và CrO
4
-2
quá nhỏ so với K
+
và NO
3
-
, nên:
2222'
1121
2
1
3
2
4
NOKCrOAg
CCCCI
01.011
2
1 22'
3
NOK
CCI
 Độ tan tăng:
lmolS
f
CrOAg
/104.1
794.04
102
794.0
4
3
3
2
'
'
42
77.1
109.7
104.1
5
4
 Khi thêm chất lạ có ion chung với chất điện ly
khó tan:
 I và f tăng, nhưng do nồng độ ion chung tăng mạnh
hơn nên làm cho độ tan phải giảm xuống theo
nguyên lý chuyển dịch cân bằng.
 Ví dụ: Xét ví dụ trên nhưng trong dung dịch
AgNO
3
0.01N.
I, f vẫn như trên, I = 0.01, f = 0.794
 Nhưng khi có mặt Ag+
 Ở đây nồng độ [CrO
4
-2
] trong dung dịch bằng độ 
tan của Ag
2
CrO
4
, vì vậy độ tan giảm:
2
4
2
442
212
01.0
CrOCrOAgCrOAg
CCCT
lmolTC
CrOAgCrO
/10210
84
42
2
4
3
8
5
1011.4
102
1022.8