I. Lý thuyết

1. Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li là sản phẩm tạo thành có ít nhất một trong các tính chất sau: chất kết tủa; chất bay hơi; chất điện li yếu.

2. Bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion để tạo thành chất kết tủa, chất bay hơi, chất điện li yếu nhằm làm giảm sự tương tác của dung môi đối với các ion.

3. Phản ứng thuỷ phân của muối

a. Phản ứng của muối với nước gọi là phản ứng thuỷ phân của muối. Phản ứng thuỷ phân là phản ứng thuận nghịch.           

 

            $C{H_3}COONa + {H_2}O \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
            {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} C{H_3}COOH + NaOH$

 

b. Những muối được tạo nên từ axit yếu hoặc bazơ yếu hoặc cả axit yếu và bazơ yếu đều có khả năng tham gia phản ứng thuỷ phân. Những cation của bazơ mạnh và anion gốc axit mạnh thì không bị thuỷ phân.

– Muối trung hoà mà chỉ có cation bị thuỷ phân thì tạo môi trường axit, ví dụ như các dung dịch:

$AlC{l_3};MgS{O_4};Zn{\left( {N{O_3}} \right)_2};FeS{O_4};CuB{r_2};N{H_4}N{O_3}.$

– Muối trung hoà mà chỉ có anion bị thuỷ phân thì tạo môi trường bazơ, ví dụ như các dung dịch:

$C{H_3}COOK;N{a_3}P{O_4};R{b_2}S{O_3}.$

– Muối trung hoà mà cả cation và anion đều bị thuỷ phân thì môi trường thu được quyết định bởi sự thuỷ phân của ion nào mạnh hơn sẽ chiếm ưu thế, ví dụ như các dung dịch:

${\left( {N{H_4}} \right)_2}S{O_3};{\left( {C{H_3}COO} \right)_2}Pb;AgF.$

– Muối axit khi bị thuỷ phân thì môi trường thu được tuỳ thuộc vào bản chất của ion bị thuỷ phân, ví dụ như các dung dịch:

$NaHC{O_3};Mg{\left( {{H_2}P{O_4}} \right)_2};N{H_4}HC{O_3};{K_2}HP{O_4}.$

II. Bài tập

Trộn 300 ml dung dịch chứa: $NaOH$ $0,1M$ và $Ba{\left( {OH} \right)_2}$ 0,025M với $200 ml$ dung dịch ${H_2}S{O_4}$ xM, thì được $m$ gam kết tủa và $500 ml$ dung dịch có $pH = 2.$ Tính $x$ và $m.$

Hướng dẫn giải:

${n_{B{a^{2 + }}}} = {n_{Ba{{\left( {OH} \right)}_2}}} = 0,31.0,1 + 2.0,3.0,025 = 0,045\left( {mol} \right)$

${H^ + } + O{H^ - } \to {H_2}O$

            $B{a^{2 + }} + S{O_4}^{2 - } \to BaS{O_4} \downarrow $

Số mol ${H^ + }$ sau phản ứng là:

${10^{ - 2}}.\left( {0,3 + 0,2} \right) = 0,005\left( {mol} \right)$

Số mol ${H^ + }$ ban đầu là:

$0,005 + 0,045 = 0,05\left( {mol} \right)$

Số mol ${H_2}S{O_4}$ ban đầu là:

$\frac{1}{2}.0,05 = 0,025\left( {mol} \right)$

$ \Rightarrow $ $x = \left[ {{H_2}S{O_4}} \right] = \frac{{0,025}}{2} = 0,125\left( M \right)$

$ \Rightarrow $ $m = {m_{BaS{O_4}}} = 233.{n_{BaS{O_4}}} = 233.0,0075 = 1,7475\left( g \right)$