Điều kiện tạo thành kết tủa. Quy luật tích số tan:

Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 38 -



II. Quan hệ giữa độ tan và tích số tan - Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tan:

- Độ tan S của một chất là nồng độ của chất đó trong dung dòch bão hòa. Đơn vò

của S thường là mol/l; g/l; mg/ml…

- Tích số tan T của một chất là tích hoạt độ hoặc nồng độ của các chất có trong

dung dòch bão hòa với số mũ tương ứng.

Vậy độ tan cũng như tích số tan là những đại lượng đặc trưng cho dung dòch bão

hòa. Do đó tích số tan và độ tan có mối quan hệ với nhau, có thể tính được tích số

tan từ độ tan hoặc ngược lại.

1. Quan hệ giữa độ tan và tích số tan:

(Chỉ xét độ tan của một chất trong nước nguyên chất)

Nếu không kể đến phản ứng giữa các ion với nước và trong dung dòch không có

ion lạ nào khác thì độ tan của một chất trong nước nguyên chất được xét như sau:

Xét phản ứng hòa tan tủa AmBn trong nước nguyên chất:

AmBn



mA + nB, gọi S là độ tan của AmBn thì:

S



mS



nS



TAmBn = aAm.aBn = [A]m[B]n.fAm.fBn

Trong đó [A] trong dung dòch là mS

[B] trong dung dòch là nS

Nên TAmBn = (mS)m(nS)nfAm.fBn = mm. nn .Sm+n. fAm.fBn



S = m +n



T

m



m



AmBn

.n n .fAm .fBn



Nếu độ tan của kết tủa bé (tủa ít tan) thì nồng độ của A và B trong dung dòch

bé, nên µ ≈ 0 do đó fA ≈ fB = 1



S = m +n



T



AmBn

m n



m .n



Ví dụ 1: Tính tích số tan của Mg(OH)2 ở 200C, biết cứ 100ml dung dòch bão hòa

ở nhiệt độ này chứa 0,84mg Mg(OH)2. Cho trọng lượng phân tử của Mg(OH)2 là

58.

Giải:

Mg(OH)2

S



Mg2+ + 2OHS



2S



- Nếu bỏ qua lực tương tác ion:

TMg(OH)2 = [Mg2+][OH-]2 = S.(2S)2 = 4S3

Độ tan S của Mg(OH)2 được tính theo đònh nghóa:

Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 39 -



Theo đề bài 100ml dung dòch bão hòa chứa 0,84mg = 0,84.10-3 g. Vậy số

gam của Mg(OH)2 trong 1000ml là 1000.0,84.10-3/100 = 8,4.10-3 , suy ra số mol

của Mg(OH)2 (cũng chính là nồng độ) là 8,4.10-3/58 = 0,145.10-3 = 1,45.10-4.

Vậy độ tan của Mg(OH)2 là 1,45.10-4mol/l

⇒ TMg(OH)2 = 4.( 1,45.10-4)3 = 12,19.10-12.

- Nếu tính đến lực ion của dung dòch thì:

TMg(OH)2 = [Mg2+][OH-]2.fMg2+.f2OHµ = 0,5ΣCiZi2 = 0,5 ( 1,45.10-4.22 + 2.1,45.10-4.12 ) = 4,35.10-4 < 0,02

Ư lg fOH- = -0,5.12. (4,35.10-4)1/2 = -1,043.10-2

fOH- = 0,976

Ư lg fMg2+ = -0,5.22. (4,35.10-4)1/2 = -4,171.10-2

fMg2+ = 0,91

TMg(OH)2 = 1,45.10-4.(2. 1,45.10-4)2. 0,976. 0,91 = 1,08.10-11

So sánh 2 kết quả ta thấy khi độ tan S < 10-4 mol/l thì có thể bỏ qua sự tương tác

tónh điện, coi hoạt độ bằng nồng độ.

Ví dụ 2: tính độ tan của Ca3(PO4)2 trong nước, biết T Ca3(PO4)2 = 10-32,5

Gọi S là độ tan của Ca3(PO4)2 và giả sử S < 10-4 mol/l

Ca3(PO4)2



3Ca2+ + 2PO43-.



S



3S



TCa3( PO 4 )2



S=5



108



2S



=5



10 −32 ,5

= 1,24.10 −7 mol / l

108



T Ca3(PO4)2 = [Ca2+]3 [PO43-]2 = (3S)3.(2S)2 = 108.S5

S = 1,24.10-7mol/l đúng với giả thiết

Ví dụ 3: tính độ tan của CaSO4 trong nước, biết T CaSO4 = 9,1.10-6

Gọi S là độ tan của CaSO4 và giả sử S < 10-4 mol/l

Ca2+ + SO42-.



CaSO4

S

T CaSO4 = [Ca



S

2+



][SO42-]



S

2



= S = 9,1.10-6



Vậy S = 3,017.10-3mol/l

Ở đây S > 10-4mol/l. Nên phải tính đến lực ion

T CaSO4 = [Ca2+][SO42-] f2 = S2. f2 = 9,1.10-6

µ = 0,5ΣCiZi2 = 0,5(3,017.10-3.22 + 3,017.10-3.22 ) = 12,07.10-3 < 0,02

Ư lg fCa2+ = lg fSO42- = -0,5.22. (12,07.10-3)1/2 = -0,2196



Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 40 -



fCa2+ = lg fSO42- = 0,603



S=



TCaSO 4

f



2



=



9,1.10 −6

(0,603)



2



= 5.10 −3 mol / l



T CaSO4 = [Ca2+][SO42-] f2 = S2. f2 = 9,1.10-6

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan của tủa:

Ở phần trên chúng ta tính độ tan của kết tủa trong nước nguyên chất với giả

thiết là các ion của tủa không tham gia phản ứng với H+ và OH- của nước. Nhưng

trong thực tế cation kim loại của tủa tạo phức với OH- và anion của tủa thường

phản ứng với H+. Ngoài ra những chất khác trong dung dòch cũng có thể phản ứng

với các ion của tủa hoặc ít nhất cũng làm thay đổi hoạt độ của chúng. Những yếu

tố này đều ảnh hưởng đến độ tan của kết tủa.

a) nh hưởng của ion chung

Ion chung là ion tham gia vào thành phần của tủa. Ví dụ tủa AmBn thì các ion

A và Bm- là những ion chung. Nếu thêm ion của kết tủa vào dung dòch bão

hòa của kết tủa đó thì tích số ion sẽ lớn hơn tích số tan nên cân bằng sẽ chuyển

về phía tạo thêm kết tủa và làm giảm độ tan của nó.

n+



Ví dụ: Tính độ tan của BaSO4 trong nước và trong dung dòch Na2SO4 10-2M.

Biết TBaSO4 = 1,03. 10-10

Giải:

- Tính độ tan của BaSO4 trong nước :

Trong dung dòch có cân bằng sau : BaSO4



Ba2+



+



SO42-



Gọi S là độ tan của BaSO4 thì [Ba2+] = [SO42-] = S

Giả sử S < 10-4 mol/l ta có: TBaSO4 = [Ba2+][SO42-] = S. S = S2 = 1,03. 10-10

Từ đó suy ra S = 1,015.10-5mol/l

- Tính độ tan của BaSO4 trong dung dòch Na2SO4:

Gọi S’ là độ tan của BaSO4 trong dung dòch Na2SO4.

Ta có các cân bằng:

Na2SO4 → 2Na+ + SO4210-2

BaSO4



2.10-2



(phân ly hoàn toàn)



10-2



Ba2+ + SO42-



S’



S’



S’



[Ba2+] = S’

[SO42-] = S’ + 10-2



Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 41 -



Tích số tan của BaSO4 nhỏ, trong dung dòch lại có dư ion SO42- nên độ tan

của BaSO4 lại càng nhỏ. Vì vậy ta có thể bỏ qua S’ cạnh giá trò 10-2 nên:

[ SO42-] = 10-2.

Do trong dung dòch có 1 lượng đáng kể chất điện ly mạnh nên phải tính hệ số

hoạt độ. Vì độ tan của BaSO4 nhỏ vì vậy lực ion của dung dòch thực tế chỉ do

Na2SO4 gây nên.

µ = 0,5ΣCiZi2 = 0,5(2.10-2.12 + .10-2.22 ) = 3.10-2

0,02 < µ = 3.10-2 < 0,2, áp dụng công thức lgf tương ứng tính được:

Ư lg fBa2+ = lg fSO42- = -0,296

fBa2+ = fSO42- = 0,506

T BaSO4 = [Ba2+][SO42-] fBa2+. fSO42- = S’. 10-2.(0,506)2 = 1,03.10-10

Vậy S’ = 4,023.10-8 mol/l

So sánh 2 giá trò S và S’ ta thấy S’ << S. Vậy trong dung dòch Na2SO4 10-2M độ

tan của BaSO4 nhỏ hơn độ tan của nó trong nước.

Kết luận:

Như vậy dung dòch có chứa ion chung làm giảm độ tan của tủa, điều này

được ứng dụng: để kết tủa hoàn toàn 1 chất người ta thường dùng dư thuốc thử, khi

rửa kết tủa phải dùng những dung dòch rửa có chứa ion chung để làm giảm độ tan

của tủa do đó làm tăng tính chính xác của phép phân tích.

b) nh hưởng của chất điện ly lạ trong dung dòch:

Khi trong dung dòch có chất điện ly lạ thì lực ion của dung dòch tăng nên hệ

số hoạt độ giảm và hoạt độ giảm do đó tích hoạt độ < tích số tan cho nên tủa

tan thêm cho đến khi thiết lập lại hệ cân bằng.

Vậy khi có mặt chất điện ly lạ thì độ tan tăng lên.

Ví dụ:

Tính độ tan của AgCl trong nước nguyên chất và trong dung dòch KNO3 10-1M,

biết TAgCl = 1,1 . 10-10.

Giải:

- Độ tan của AgCl trong nước:

AgCl



Ag+ + Cl-



Gọi S là độ tan của AgCl trong nước. Giả sử S < 10-4 mol/l

⇒ TAgCl = [Ag+][Cl-] = S2



S = TAgCl = 1,05.10 −5 mol / l

- Độ tan của AgCl trong dung dòch KNO3 10-1 M:

Gọi S’ là độ tan của AgCl trong dung dòch KNO3

Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 42 -



KNO3 → K+ + NO3⇒ TAgCl



AgCl

Ag+ + Cl= [Ag+][Cl-].fAg+.fCl- = S’2.f2



1

µ = (10 −1.12 + 10 −1.12 ) = 10 −1

2

Lực ion trong dung dòch chủ yếu do KNO3 quyết đònh.

0,02 < µ < 0,2



⇒ lg f



Ag +



= lg f



Cl −



=−



0,5.Z 2 . µ

1+ µ



=−



0,5.1 10 −1

1 + 10 −1



= −0,12



⇒ fAg+ = fCl- = 0,76 ⇒ TAgCl = 1,1.10-10 = (S’)2 . (f)2



1,1.10 −10

⇒ S' =

= 1,38.10 −5 mol / l

2

( 0,76 )

So sánh S và S’ ta thấy S’ > S. Vậy độ tan của tủa trong dung dòch chứa

chất điện ly lạ lớn hơn độ tan của nó trong nước nguyên chất.

c) Tích số tan điều kiện T’:

Giả sử đối với kết tủa AmBn thì cation kim loại (An+) có thể tạo phức với phối

tử L những phức: AL (có hằng số bền β1) ; AL2 (β2 ) …… ALp(βp). Còn anion

(Bm-) của acid yếu có thể tham gia phản ứng với H+ tạo ra HB, H2B … HqB.

Trong đó HqB có các hằng số phân ly là K1 , K2 , K3 , … Kq.

Khi ion của tủa tham gia vào các phản ứng với các chất khác trong dung dòch

thì độ tan của tủa sẽ tăng lên. Cho nên phải dùng tích số tan điều kiện ký hiệu

T’ để đặc trưng cho độ tan của kết tủa trong những điều kiện xác đònh.

T’AmBn = [A’]m[B’]n

AmBn



mAn+ + nBm-



Gọi S’ là độ tan của tủa trong điều kiện đã cho.

[A’] là tổng nồng độ các dạng tồn tại của A trừ dạng tủa

[A’] = mS’ = [A] + [AL] + …+[ALP].

Như trong trường hợp phức chất:

[A’] = mS’ = [A](1+ β1[L] +β1,2[L]2 + … + β1,p[L]p)

[A’] = mS’ = [A] .αA(L)

Tương tự =>[B’] = nS’ = [B] + [HB] + [H2B] +…+ [HqB]

Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 43 -



⎞

⎛ [H + ] [H + ]2

[H + ] q

⎟

⎜

[B' ] = nS' = [B] 1 +

+

+ .... +

⎜

Kq

K q .K q −1

K q .K q −1 ....K 2 .K 1 ⎟

⎠

⎝

[B’] = nS’ = [B].αB(H)



Ư



Thế [A’] và [B’] vào biểu thức tích số tan ta có:

T’AmBn = [A’]m[B’]n = [A]m[B]n . αmA(L). αnB(H) = TAmBn . αmA(L). αnB(H)

T’AmBn = TAmBn . αmA(L). αnB(H)



Vậy:



αA(L), αB(H) > 1 nên T’AmBn > TAmBn

T’AmBn = (mS’)m . (nS’)n = mm . nn .(S’)m+n



Mặt khác



S' = m + n



T'



AmBn

m n



m .n



So sánh giá trò này với giá trò độ tan của tủa trong nước



S = m +n



T



AmBn

m n



m .n



Vì T’AmBn > TAmBn nên S’ > S

Ví dụ 1: Tính độ tan của CuS trong nước (dung dòch có pH = 7).

Biết TCuS = 6,3.10-36, H2S có pK1 = 7, pK2 = 12,89. Hằng số bền tổng cộng của

các phức tạo thành bởi Cu2+ và OH- lần lượt là β1 = 107,0 , β1,2 = 1013,68, β1,3 = 1017 ,

β1,4 = 1018,5.

Giải:

Các quá trình xảy ra trong dung dòch:

Cu2+



CuS

S2-



+



HS- +



H+



S2-



HS-



H+



Cu2+ + OH-



+



H2S

Cu(OH)+ ; Cu(OH)2 ; Cu(OH)3- ; Cu(OH)42-



Gọi S’ là độ tan của CuS trong nước



S' = m + n



T'



AmBn

m n



m .n



=



T'



CuS



1.1



Mà T’CuS = TCuS . αCu(OH -).αS(H)



Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 44 -



αCu(OH -)= 1 + β1[OH-] + β1,2[OH-]2 + β1,3[OH-]3 + β1,4[OH-]4

pH = 7 suy ra [H+] = [OH-] = 10-7

αCu(OH -)= 1 + 107.10-7 + 1013,68.(10-7)2 + 1017.(10-7)3 + 1018,5.(10-7)4

αCu(OH -) = 1 + 1 + 10-0,32 = 2,48



α



S( H )



= 1+



[ H + ] [ H + ]2

10 −7

[10 −7 ]2

+

= 1 + −12 ,89 + −12 ,89 −7

K2

K 2 .K 1

10

10

.10



αS(H) = 1 + 105,89 + 105,89 = 2. 105,89

T’CuS = TCuS . αCu(OH -).αS(H) = 6,3.10-36.2,48.2.105,89 = 0,24.10-28

S’ = ( T’CuS )1/2 = 0,49.10-14mol/l

Ví dụ 2 : Tính độ tan của CaC2O4 trong dung dòch có pH=4. Biết T CaC2O4 =

2,3.10-9 và H2C2O4 có pK1 = 1.25 và pK2 = 4.27

Giải : Theo đề bài trong dung dòch có các cân bằng sau

CaC2O4



Ca2+ +



C2O42- +



H+



HC2O4-



HC2O4- +



H+



H2C2O4



α



C2 O 4( H )



C2O42-



[H + ] [H + ]2

10 −4

10 −8

= 1+

+

= 1 + −4,27 + −5,52

K2

K 2 K1

10

10



T’CaC2O4 = TCaC2O4. αC2O4(H+)

αC2O4(H+) = 1 + 1,862 + 3,31.10-3 = 2,862

T’CaC2O4 = TCaC2O4. αC2O4(H+) = 2,3.10-9.2,862 = 6,583.10-9

Vậy S’ = ( T’CaC2O4 )1/2 = 8,11.10-5mol/l

d) nh hưởng bởi các yếu tố khác:

i- nh hưởng của nhiệt độ đến độ tan: tích số tan chỉ là một hằng số ở một

nhiệt độ nhất đònh, nhiệt độ thay đổi thì độ tan cũng thay đổi. Sự thay đổi của

độ tan theo nhiệt độ có liên quan tới hiệu ứng nhiệt khi hòa tan:

- Đối với những chất thu nhiệt khi hòa tan: tức là nhiệt độ giảm khi tan, thì

độ tan sẽ tăng cùng nhiệt độ.

- Đối với những chất tỏa nhiệt khi hòa tan: tức là nhiệt độ tăng khi tan, thì độ

tan sẽ giảm khi nhiệt độ tăng.

ii- nh hưởng của kích thước hạt kết tủa: đối với cùng một lượng chất, kết

tủa có hạt nhỏ tan nhiều hơn kết tủa có hạt lớn và hoàn chỉnh vì trên bề mặt

các hạt nhỏ có nhiều góc cạnh và ion ở góc, cạnh dễ tan hơn ở những chỗ khác.



Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường

III.



- 45 -



Kết tủa phân đoạn:



Khi trong dung dòch có 2 ion A, B cùng có khả năng tạo với thuốc thử R hai kết

tủa AR và BR có tích số tan khác nhau nhiều thì có thể tiến hành kết tủa từng ion

một. Sự kết tủa như vậy gọi là kết tủa phân đoạn.

Ví dụ các ion I- và Cl- cùng tạo với Ag+ các kết tủa có giá trò tích số tan như

sau: TAgI = 8,3.10-17, TAgCl = 1,78.10-10. Vì TAgI << TAgCl nên khi thêm Ag+ vào dung

dòch hỗn hợp I- và Cl- thì AgI sẽ kết tủa trước sau đó đến AgCl kết tủa.

- Nếu trong dung dòch có đủ ion Ag+ để AgI và AgCl cùng kết tủa thì theo qui

luật tích số tan ta có:

[Ag+][I-] = TAgI = 8,3.10-17

[Ag+][Cl-] = TAgCl = 1,78.10-10

Lập tỉ số hai phương trình trên ⇒ [I-]/[Cl-] = 4,66.10-7. Vậy khi trong dung dòch

có cả hai kết tủa AgI và AgCl thì tỉ số [I-]/[Cl-] luôn luôn = 4,66.10-7. Nghóa là

AgCl chỉ bắt đầu kết tủa khi [I-] = 4,66.10-7 [Cl-]

- Nếu trong dung dòch chỉ đủ ion Ag+ để AgI kết tủa thì theo qui luật tích số

tan ta có:

[Ag+][I-] = TAgI = 8,3.10-17

[Ag+][Cl-] < TAgCl = 1,78.10-10

Lập tỉ số hai phương trình trên ⇒ [I-]/[Cl-] > 4,66.10-7. Nghóa là khi trong

dung dòch [I-] chưa giảm xuống đến giá trò 4,66.10-7 [Cl-] thìø AgCl chưa bắt đầu

kết tủa.

là:



Giả thiết rằng nồng độ ban đầu của Cl- lớn gấp 100 lần nồng độ của I-, tức



4,66.10 −7 C

Nồng độ còn lại

Cl

* 100 =

* 100 = 4,66.10 −3%

−2

Nồng độ ban đầu

10 C

−



Cl −



CCl- = 100CI- suy ra CI - = 10-2.CCl- nên khi AgCl bắt đầu kết tủa thì CIgiảm xuống còn 4,66.10-7CCl-. Khi đó % nồng độ I- còn lại là bằng:

Tức là có thể coi I- đã kết tủa hoàn toàn. Vậy có thể kết tủa lần lượt các ion

I- và Cl- bằng ion Ag+.

Ví dụ:

Tính nồng độ của ion Cl- còn lại trong dung dòch hỗn hợp Cl- có nồng độ 10-1M

và CrO42- có nồng độ 10-2M khi CrO42- bắt đầu kết tủa bằng Ag+.

Biết TAgCl = 1,78.10-10, TAg2CrO4 = 1,1.10-12.

Giải:

Ag+ + Cl-



Đặng Thò Vónh Hoà



AgCl



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường

Ag+ + CrO42-



- 46 -



Ag2CrO4



Theo quy luật tích số tan:

[Ag+][Cl-] = TAgCl = 1,78.10-10

[Ag+]2 [CrO42- ] = TAg2CrO4 = 1,1.10-12

Lập tỷ số hai phương trình trên:



⇒



[Cl − ]

[CrO 24− ]



=



1,78.10 −10

1,1.10



−12



= 1,7.10 −4



Khi Ag2CrO4 bắt đầu kết tủa thì [CrO42- ] = C0CrO42- = 10-2



⇒ [Cl − ] = 1,7.10 −4 . 10 −2 = 1,7.10 −5 iong / l

1,7.10 −5.100

= 1,7.10 −2 % = 0,017 %

−1

10

Do đó % Cl- chưa bò kết tủa là:

Vậy cũng có thể kết tủa phân đoạn Cl- và CrO42- bằng Ag+

IV. Ứng dụng của phản ứng kết tủa trong hóa phân tích: phản ứng kết tủa có nhiều

ứng dụng nhưng ta chỉ xét trong phân tích.

1. Phân tích đònh tính:

Trong phân tích đònh tính thường sử dụng phản ứng kết tủa để:

- Xác đònh một số ion bằng phản ứng kết tủa với một thuốc thử thích hợp. Ví

dụ tìm Cl- bằng phản ứng kết tủa với Ag+ để cho ra kết tủa AgCl có màu trắng,

tìm Cd2+ bằng phản ứng kết tủa với S2- để cho ra kết tủa CdS có màu vàng, tìm

SO42- bằng phản ứng kết tủa với Ba2+ để cho ra kết tủa BaSO4 có màu trắng…

- Tách phân đoạn một ion hoặc một nhóm ion: phản ứng kết tủa được sử

dụng rộng rãi để tách chất cần xác đònh hoặc tách một nhóm ion trong mẫu

phân tích ra khỏi mẫu. Ví dụ trong phân tích đònh tính người ta dùng HCl để

tách các ion Ag+, Pb2+, Hg22+ ra khỏi những ion khác, dùng H2SO4 để tách các

ion Ba2+, Sr2+, Ca2+ ra khỏi những ion khác,…

2. Phân tích đònh lượng:

- Phương pháp phân tích trọng lượng

- Phương pháp chuẩn độ kết tủa



BÀI TẬP

1- a- Tính [Ag+] trong dung dòch phức [Ag(CN)2-] có nồng độ 5.10-2 iong/l. Biết

phức [Ag(CN)2-] có β = 1021.



Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 47 -



b- Nếu cho dung dòch trên bão hòa khí H2S, khi đó [S2-] = 10-15 iong/l thì tủa Ag2S

có xuất hiện không? Biết TAg2S = 2.10-50.

2- Tính độ tan của AgI trong:

a- Nước

b- Dung dòch KNO3 10-2M

c- Dung dòch Ba(NO3)2 10-2M

Biết TAgI = 8,3.10-17

3- Trộn 100ml dung dòch Pb(NO3)2 0,003M với 400ml dung dòch Na2SO4 0,04M, kết

tủa PbSO4 có tạo thành không ? biết TPbSO4 = 10-7,8.

4- Tính độ tan điều kiện của AgCl trong dung dòch NH3 có nồng độ cân bằng là 0,1M.

Biết Ag+ tạo với NH3 những phức có β1 = 103,32, β1,2 = 107,24, TAgCl = 10-9,75.



Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học



Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường



- 48 -



Chương VI. PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ



I. Đònh nghóa:

- Chất oxy hóa là chất có khả năng nhận điện tử

- Chất khử là chất có khả năng cho điện tử

Một chất oxy hóa sau khi đã nhận electron trở thành chất khử gọi là chất khử

liên hợp với chất oxy hóa đã cho. Mỗi cặp oxy hóa – khử liên hợp có thể biểu diễn

bằng phương trình ox + nekh, trong đó n là số điện tử mà chất oxy hóa nhận

để trở thành chất khử.

Ví dụ một số cặp oxi hóa – khử liên hợp:

Dạng oxi hóa



Dạng khử



Zn2+



+



2e



Zn0



Fe3+



+



e



Fe2+



MnO4- + 8H+ + 5e



Mn2+ + 4H2O



Điện tử không tồn tại ở trạng thái tự do trong dung dòch, do đó một chất chỉ thể

hiện tính oxy hóa (hay khử) khi có chất khử (hay chất oxy hóa) cho (hay nhận)

điện tử của nó.

- Phản ứng trao đổi điện tử giữa chất oxy hóa và chất khử gọi là phản ứng

oxy hóa – khử. Có thể viết ở dạng tổng quát:

ox1 + kh2



kh1 +



Ví dụ: Zn0 + Cu2+



ox2

Zn2+ + Cu0



- Quá trình oxy hóa là quá trình cho điện tử của một chất, chất này gọi là

chất khử hoặc chất bò oxy hóa.

kh2 - n e

Zn0 - 2e



ox2 : là quá trình oxy hóa

Zn2+ là quá trình oxy hóa



- Quá trình khử là quá trình nhận điện tử của một chất, chất này gọi là chất

oxy hóa hoặc chất bò khử.

ox1 + n e

Cu2+ + 2e



kh1 : là quá trình khử

Cu0 : là quá trình khử



Vậy Zn0 là chất khử, Cu2+ là chất oxi hóa.

II. Cường độ của chất oxi hóa và chất khử - Thế oxi hóa-khử:

- Một chất càng dễ nhận điện tử thì nó có tính oxy hóa càng mạnh và ngược lại

một chất nhường điện tử càng dễ thì nó có tính khử càng mạnh.

- Trong một cặp oxy hóa – khử liên hợp nếu chất oxy hóa càng mạnh thì chất

khử liên hợp càng yếu và ngược lại.



Đặng Thò Vónh Hoà



Khoa Hoá học