Giải SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Sự điện li trong dung dịch nước. Thuyết Br∅nsted – Lowry về acid - base

- Dự đoán trong thí nghiệm trên, cốc thuỷ tinh chứa nước nguyên chất thì đèn không sáng vì trong nước nguyên chất không có ion dẫn điện.

Luyện tập 2 (trang 16) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Tìm hiểu và cho biết những chất nào sau đây thuộc loại chất điện li: HCl, Fe, BaCl₂, Ca(OH)₂, CH₃COOH, O₂.

Lời giải:

Hầu hết các acid, base và muối tan được trong nước thuộc loại chất điện li.

Chất điện li: HCl, BaCl₂, Ca(OH)₂, CH₃COOH.

II. Thuyết Br∅nsted – Lowry về acid – base

1. Thuyết Br∅nsted – Lowry về acid – base

Câu hỏi 2 (trang 17) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Ở quá trình (3b), nước đóng vai trò là acid hay base? Vì sao?

Quá trình (3b): HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl^-

Trong quá trình này nước đóng vai trò là base do nhận H⁺.

H₂O + H⁺ → H₃O⁺.

Luyện tập 3 (trang 17) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Trong cân bằng (4), hãy chỉ ra hai acid và hai base. Giải thích.

Lời giải:

NH₃ + H₂O ⇌ NH4+ + OH− (4)

Câu hỏi 3 (trang 17) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Dựa vào cân bằng (4) và (5), hãy giải thích vì sao H₂O được cho là chất có tính lưỡng tính (là chất vừa có tính acid, vừa có tính base).

Trả lời:

- Nước được cho là chất có tính lưỡng tính (là chất vừa có tính acid, vừa có tính base) do nước vừa có khả năng nhường H⁺ (cân bằng 4) vừa có khả năng nhận H⁺ (cân bằng 5).

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

Luyện tập 4 (trang 18) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Cho các chất sau: HBr, HI, H₂S, KOH, NH₃. Hãy phân loại chúng thành acid mạnh, base mạnh, acid yếu và base yếu.

Lời giải:

Câu hỏi 4 (trang 18) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Trong các cân bằng (7), (8a), (8b) xác định acid và các base

Trả lời:

+ Cân bằng (7): Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3H⁺

Trong cân bằng (7) Al³⁺ đóng vai trò là acid; H₂O đóng vai trò là base.

+ Cân bằng (8a): $CO_{3}^{2-}$ +H₂O⇌$HCO_{3}^{-}$+OH⁻

Trong cân bằng (8a) H₂O đóng vai trò là acid, CO₃^2- đóng vai trò là base.

+ Cân bằng (8b): $HCO_{3}^{-}$+H₂O⇌H₂CO₃+OH⁻

Trong cân bằng (8b) H₂O đóng vai trò là acid, HCO₃^- đóng vai trò là base.

Vận dụng (trang 19) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Tương tự Ví dụ 5, hãy cho biết dung dịch phèn sắt (NH₄ Fe(SO₄)₂.₁₂H₂O) có môi trường acid hay base. Giải thích. Vì sao người ta có thể dùng phèn sắt để loại bỏ các chất lơ lửng trong nước?

Lời giải:

Bài tập

Bài tập 1 (trang 19) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Nếu dòng điện chạy qua được dung dịch nước của một chất X, những phát biểu nào sau đây sai?

a) Chất X là chất điện li.

b) Trong dung dịch chất X có các ion dương và ion âm.

c) Chất X ở dạng rắn khan cũng dẫn điện.

d) Trong dung dịch chất X có electron tự do.

Lời giải:

Nếu dòng điện chạy qua được dung dịch nước của một chất X thì chất X là một chất điện li, trong dung dịch X chứa ion âm và ion dương → Phát biểu a, b đúng.

Chất X ở dạng rắn khan không dẫn được điện vì ở dạng rắn khan, X không có các hạt mang điện (ion hoặc electron) → Phát biểu c sai.

Trong dung dịch chất X có các ion, không có electron tự do → Phát biểu d sai.

Bài tập 2 (trang 19) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Giải thích vì sao dung dịch HCl dẫn điện tốt hơn dung dịch CH₃COOH có cùng nồng độ.

Lời giải:

Bài tập 3 (trang 19) SGK Hóa 11 Cánh diều Bài 2: Giải thích vai trò của nước trong sự điện li của HCl và NaOH.

Lời giải:

- Nước là phân tử phân cực (các nguyên tử H mang một phần diện tích dương và nguyên tử O mang một phần diện tích âm) nên khi hoà tan NaOH và HCl vào nước, xuất hiện tương tác của nước với các ion. Tương tác này sẽ bứt các ion Na⁺ và OH^- khỏi tinh thể NaOH và bứt các ion H⁺, Cl^- ra khỏi phân tử HCl để tan vào nước.