Viết phương trình điện li của các muối axit: NaHCO3, NaHSO4, NaHS, NaH2PO4, Na2H…
Cô là giáo viên Hóa học và hôm nay cô sẽ hướng dẫn các em giải chi tiết bài tập về sự điện li của các muối axit. Dạng bài này rất quan trọng trong chương trình Hóa học 11 mới, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về thuyết acid–base của Bronsted–Lowry.
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHUNG
Để viết đúng phương trình điện li của muối axit, chúng ta cần thực hiện theo 2 bước chính.
Lý do áp dụng: Các muối axit khi tan trong nước sẽ phân li hoàn toàn thành cation kim loại (hoặc amoni) và anion gốc axit. Sau đó, anion gốc axit này vẫn còn chứa nguyên tử Hydrogen “linh động” (có khả năng phân li ra H⁺), nên nó sẽ tiếp tục phân li yếu (là một quá trình thuận nghịch) trong dung dịch.
- Bước 1: Phân li hoàn toàn ra ion.
Hầu hết các muối đều là chất điện li mạnh. Do đó, bước đầu tiên chúng sẽ phân li hoàn toàn thành cation và anion gốc axit. Ở bước này, ta dùng mũi tên một chiều (→). - Bước 2: Phân li của anion gốc axit.
Anion gốc axit (ví dụ: \( \text{HCO}_3^- \), \( \text{HSO}_4^- \),…) là một chất điện li yếu, nó sẽ phân li một phần ra ion \( \text{H}^+ \) và anion gốc axit tương ứng. Đây là một cân bằng động, do đó ta dùng mũi tên hai chiều (⇌). Đặc biệt, các anion này thường có tính lưỡng tính (vừa có thể cho, vừa có thể nhận proton H⁺), nhưng trong khuôn khổ câu hỏi “viết phương trình điện li”, ta chủ yếu thể hiện quá trình phân li ra H⁺ (tính acid).
Bây giờ, chúng ta sẽ áp dụng vào từng trường hợp cụ thể nhé!
LỜI GIẢI CHI TIẾT
1. Natri hiđrocacbonat (NaHCO₃)
- Bước 1: Phân li hoàn toàn thành ion \( \text{Na}^+ \) và ion hiđrocacbonat \( \text{HCO}_3^- \).
\( \text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{Na}^+ + \text{HCO}_3^- \) - Bước 2: Ion \( \text{HCO}_3^- \) là một chất điện li yếu, phân li thuận nghịch trong nước.
\( \text{HCO}_3^- \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{CO}_3^{2-} \)
Ghi chú: Ion \( \text{HCO}_3^- \) có tính lưỡng tính, nó cũng có thể nhận H⁺ từ nước: \( \text{HCO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3 + \text{OH}^- \).
2. Natri hiđrosunfat (NaHSO₄)
- Bước 1: Phân li hoàn toàn thành ion \( \text{Na}^+ \) và ion hiđrosunfat \( \text{HSO}_4^- \).
\( \text{NaHSO}_4 \rightarrow \text{Na}^+ + \text{HSO}_4^- \) - Bước 2: (Đặc biệt) Ion \( \text{HSO}_4^- \) là một acid mạnh hơn nhiều so với các gốc axit yếu khác, nên nó phân li mạnh ra \( \text{H}^+ \). Trong chương trình phổ thông, ta vẫn biểu diễn nó dưới dạng cân bằng.
\( \text{HSO}_4^- \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} \)
3. Natri hiđrosunfua (NaHS)
- Bước 1: Phân li hoàn toàn thành ion \( \text{Na}^+ \) và ion hiđrosunfua \( \text{HS}^- \).
\( \text{NaHS} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{HS}^- \) - Bước 2: Ion \( \text{HS}^- \) là một chất điện li yếu, phân li thuận nghịch.
\( \text{HS}^- \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{S}^{2-} \)
Ghi chú: Ion \( \text{HS}^- \) cũng có tính lưỡng tính.
4. Natri đihiđrophotphat (NaH₂PO₄)
- Bước 1: Phân li hoàn toàn thành ion \( \text{Na}^+ \) và ion đihiđrophotphat \( \text{H}_2\text{PO}_4^- \).
\( \text{NaH}_2\text{PO}_4 \rightarrow \text{Na}^+ + \text{H}_2\text{PO}_4^- \) - Bước 2: Ion \( \text{H}_2\text{PO}_4^- \) phân li yếu theo từng nấc.
\( \text{H}_2\text{PO}_4^- \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{HPO}_4^{2-} \)
5. Đinatri hiđrophotphat (Na₂HPO₄)
- Bước 1: Phân li hoàn toàn thành ion \( \text{Na}^+ \) và ion hiđrophotphat \( \text{HPO}_4^{2-} \).
\( \text{Na}_2\text{HPO}_4 \rightarrow 2\text{Na}^+ + \text{HPO}_4^{2-} \) - Bước 2: Ion \( \text{HPO}_4^{2-} \) tiếp tục phân li yếu.
\( \text{HPO}_4^{2-} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{PO}_4^{3-} \)
6. Amoni hiđrocacbonat (NH₄HCO₃)
Đây là một trường hợp đặc biệt vì muối được tạo bởi một base yếu (\( \text{NH}_3 \)) và một acid yếu (\( \text{H}_2\text{CO}_3 \)). Cả cation và anion đều tham gia vào quá trình điện li (thủy phân).
- Bước 1: Phân li hoàn toàn thành ion amoni \( \text{NH}_4^+ \) và ion hiđrocacbonat \( \text{HCO}_3^- \).
\( \text{NH}_4\text{HCO}_3 \rightarrow \text{NH}_4^+ + \text{HCO}_3^- \) - Bước 2: Sự phân li của cả hai ion trong dung dịch.
Ion \( \text{NH}_4^+ \) là một acid yếu: \( \text{NH}_4^+ \rightleftharpoons \text{NH}_3 + \text{H}^+ \)
Ion \( \text{HCO}_3^- \) là ion lưỡng tính, phân li như một acid yếu: \( \text{HCO}_3^- \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{CO}_3^{2-} \)
7. Bari hiđrosunfua (Ba(HS)₂)
- Bước 1: Phân li hoàn toàn thành ion \( \text{Ba}^{2+} \) và ion hiđrosunfua \( \text{HS}^- \).
\( \text{Ba(HS)}_2 \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{HS}^- \) - Bước 2: Ion \( \text{HS}^- \) là một chất điện li yếu, phân li thuận nghịch.
\( \text{HS}^- \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{S}^{2-} \)
Hy vọng phần giải chi tiết này sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về sự điện li của muối axit và cách viết phương trình điện li một cách chính xác. Hãy nhớ phân biệt rõ đâu là quá trình một chiều (→) và đâu là cân bằng thuận nghịch (⇌) nhé!
Chúc các em học tốt