Sự thủy phân của muối và ứng dụng — Mô phỏng 3D Tương tác (Hóa học THPT)

Câu hỏi trọng tâm: Các ion do muối phân li ra nhìn qua tưởng «không acid cũng chẳng base», tại sao lại làm dung dịch có tính acid hoặc kiềm?

Phương trình / Nguyên lý cốt lõi: Ion yếu + H⁺ hoặc OH⁻ của nước ⇌ Chất điện li yếu · K_h = K_w / K_a

Đối chiếu Chương trình GDPT 2018: Hóa học 11 (SGK GDPT 2018) · Chương 1: Cân bằng hóa học — Bài Cân bằng trong dung dịch nước (Sự thủy phân của các ion & Ứng dụng)

Chuỗi bước khám phá và kết luận khoa học (9 bước)

  1. Bước 1 (Làm quen thí nghiệm): Năm dung dịch muối đặt ở đây, tại sao phải dùng máy đo pH đo từng ống một? — Kết luận: Dung dịch muối không nhất thiết trung tính: cùng gọi là «muối», nhưng có muối cho môi trường acid, có muối cho môi trường kiềm, phải đo thực nghiệm mới biết chính xác. | Dung dịch muối + Nước → Môi trường acid, kiềm hay trung tính?
  2. Bước 2 (Phân loại muối): Đổi sang muối khác thì pH thay đổi ngay — có phải do «nguồn gốc» của muối quyết định không? — Kết luận: Dung dịch muối của acid mạnh và base mạnh có môi trường trung tính; muối của acid mạnh và base yếu có môi trường acid; muối của base mạnh và acid yếu có môi trường kiềm. | NaCl trung tính · NH₄Cl acid · CH₃COONa kiềm
  3. Bước 3 (Quan sát vi mô): NaCl và NH₄Cl đều là muối, tại sao một chất lại trung tính còn một chất lại có tính acid? — Kết luận: Ion NH₄⁺ tương tác với nước (nhường H⁺ hoặc kết hợp với OH⁻ của nước) tạo thành chất điện li yếu NH₃·H₂O, làm dịch chuyển cân bằng điện li của nước theo chiều thuận nên c(H⁺) > c(OH⁻). | NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O + H⁺
  4. Bước 4 (Nồng độ): Khi thêm nước pha loãng, mức độ thủy phân tăng lên hay giảm đi? — Kết luận: Thêm nước pha loãng làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, độ thủy phân tăng lên; nhưng do thể tích dung dịch tăng mạnh nên c(OH⁻) vẫn giảm và tính kiềm yếu đi. | CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻
  5. Bước 5 (Nhiệt độ): Tại sao đun nóng dung dịch soda (Na₂CO₃) lại tẩy sạch dầu mỡ hiệu quả hơn? — Kết luận: Phản ứng thủy phân của muối là phản ứng thu nhiệt (ngược với phản ứng trung hòa tỏa nhiệt); đun nóng làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, độ thủy phân và c(OH⁻) đều tăng, giúp dung dịch Na₂CO₃ nóng tẩy sạch dầu mỡ mạnh hơn. | CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻
  6. Bước 6 (Thêm acid để ức chế): Tại sao dung dịch HCl khá đặc lại kìm hãm được sự thủy phân của ion Fe³⁺? — Kết luận: Tăng nồng độ c(H⁺) làm cân bằng thủy phân chuyển dịch theo chiều nghịch, ức chế sự thủy phân của Fe³⁺; do đó trong phòng thí nghiệm khi pha dung dịch FeCl₃ cần hòa tan tinh thể vào dung dịch HCl khá đặc trước rồi mới pha loãng. | Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃ + 3H⁺
  7. Bước 7 (Làm trong nước): Nước đục chỉ cần thêm chút muối sắt hoặc muối nhôm, nhờ đâu mà trở nên trong vắt? — Kết luận: Các muối nhôm và muối sắt tan trong nước thủy phân tạo thành hệ keo Al(OH)₃, Fe(OH)₃ có diện tích bề mặt lớn, hấp phụ các hạt chất bẩn lơ lửng và kéo chúng cùng lắng xuống, chứ không có tác dụng diệt khuẩn. | Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ (keo) + 3H⁺
  8. Bước 8 (Đun sôi & Cô cạn): Đun sôi dung dịch FeCl₃ tạo màu nâu đỏ, nhưng tại sao cô cạn dung dịch đó lại không thu được FeCl₃ khan? — Kết luận: Đun nóng thúc đẩy sự thủy phân, đồng thời HCl bay hơi liên tục theo hơi nước kéo cân bằng dịch chuyển hoàn toàn sang phải tạo Fe(OH)₃, nung tiếp tạo Fe₂O₃; vì vậy cô cạn và nung dung dịch FeCl₃ không thu được FeCl₃ khan. | Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃ + 3H⁺ (HCl bay hơi làm cân bằng dịch chuyển hoàn toàn sang phải)
  9. Bước 9 (Khảo hạch · Pha chế dung dịch): Khảo hạch: Hãy pha chế dung dịch FeCl₃ 0.010 mol/L đúng quy trình chuẩn — Kết luận: Khảo hạch tổng kết: Phối hợp đồng thời 3 yếu tố «hòa tan trong dung dịch HCl khá đặc, pha loãng đúng nồng độ và không đun nóng» mới kìm hãm được độ thủy phân dưới 10 %. | Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃ + 3H⁺

Xem trang chi tiết bài giảng, hướng dẫn lớp học và câu hỏi ôn tập Sự thủy phân của muối và ứng dụng · Trang chủ VietLab 3D