8/20/2019 Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế http://slidepdf.com/reader/full/tim-hieu-bai-tap-hoa-hoc-phan-tich-dinh-tinh-o-cac-ky-thi 1/44 Em xin chân thành cám ơ n thầ y Ngô V ă n T ứ đ ã tậ n tình giúp đỡ và tạ o đ iều kiệ n cho em hoàn thành tố t đề tài tiể u luậ n này. Em xin chân thành cả m ơ n các thầ y cô giáo đ ã tham gia giả ng d ạ y, góp ý trong suố t thờ i gian họ c tậ p và thự c hiệ n tiể u luậ n củ a em t ại khoa Hóa họ c. Xin chân thành cám ơ n các bạ n sinh viên khoa Hóa họ c đ ã quan tâm, giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành ti ể u luậ n này. Huế , tháng 5 n ă m 2015 Sinh viên: Đỗ Th ị Phươ ngWWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM ng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
44
Embed
Tìm hiểu bài tập hóa học phân tích định tính ở các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia, quốc tế
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
I LYacute DO CHỌN ĐỀ TAgraveI 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
II MỤC ĐIacuteCH NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091III ĐỐI TƯỢ NG NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
IV NHIỆM VỤ NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
V PHƯƠ NG PHAacuteP NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
VI PHẠM VI NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
B NỘI DUNG 4
Bagravei 1 ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983092
Bagravei 2 ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983092
Bagravei 3 ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983094Bagravei 4ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983094
Bagravei 5 ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2012 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983095
Bagravei 6 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983097
Bagravei 7 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983088
Bagravei 8 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983091
Bagravei 9 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983092
Bagravei 10 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983093
Bagravei 11 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983095
Bagravei 12 ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983089
Bagravei 13 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000) 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983092
Bagravei 14 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983093
Bagravei 15 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983094
Bagravei 16 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2001 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983095
Bagravei 17 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983096
Bagravei 18 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091983088
Bagravei 19 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091983093
Bagravei 20 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091983095
Bagravei 21 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091983097
Bagravei 22 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983092983088
CKẾT LUẬN 44
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 44
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hoacutea học phacircn tiacutech lagrave mocircn khoa học coacute vai trograve to lớ n chiếm một vị triacute quan trọng
trong quaacute trigravenh giảng dạy mocircn hoacutea học ở trườ ng trung học phổ thocircng đặc biệt đối vớ itrườ ng chuyecircn vagrave luyện thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế Trong những năm gần đacircyđatilde coacute một số cocircng trigravenh nghiecircn cứu việc vận dụng lyacute thuyết hoacutea học phacircn tiacutech về phảnứng oxi hoacutea ndash khử phản ứng axit ndash bazơ phản ứng tạo thagravenh hợ p chất iacutet tan trong giảngdạy học sinh trườ ng chuyecircn vagrave bồi dưỡ ng học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế
Thực trạng đặt ra luacutec nagravey lagrave nhiều học sinh vagrave sinh viecircn gặp khoacute khăn trong vấn đề tự tigravem tagravei liệu chọn giaacuteo trigravenh phugrave hợ p tốn nhiều thờ i gian trong việc tigravem kiếm phải tự xoay sở để chiếm l ĩ nh kiến thức vagrave k ĩ năng giải bagravei tập hoacutea học noacutei chung vagrave đặc biệt lagravechuyecircn đề hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh trong quaacute trigravenh học tập
Xuất phaacutet từ những vấn đề cấp baacutech trecircn vớ i cươ ng vị lagrave một sinh viecircn khoa hoacutea emrất mong mỏi coacute đượ c một nguồn tagravei liệu coacute giaacute trị vagrave phugrave hợ p trong caacutec kigrave thi Quốc giaQuốc tế Becircn cạnh đoacute coacute thể cung cấp đượ c tagravei liệu tham khảo học tập cho bản thacircn cũngnhư caacutec bạn học sinh sinh viecircn Tất cả liacute do đoacute em lựa chọn đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ phoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo để nghiecircncứu
II
MỤC ĐIacuteCH NGHIEcircN CỨ UXacircy dựng nguồn tagravei liệu về bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech cho caacutec kigrave thi Olympic cấpQuốc gia Quốc tế
III
ĐỐI TƯỢ NG NGHIEcircN CỨ UHệ thống bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech dugraveng trong học tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenhvagrave cho caacutec kigrave thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế
IV
NHIỆM VỤ NGHIEcircN CỨ UNghiecircn cứu chươ ng trigravenh hoacutea học phổ thocircng nacircng cao chuyecircn hoacutea học vagrave
chươ ng trigravenh ở bậc đại học chuyecircn ngagravenh hoacutea học Phacircn tiacutech caacutec đề thi học sinhgiỏi cấp quốc gia quốc tế vagrave đi sacircu nội dung hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh
Xacircy dựng hệ thống bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech dugraveng cho học sinh chuyecircnhoacutea sinh viecircn chuyecircn ngagravenh hoacutea
Đề xuất phươ ng phaacutep sử dụng hệ thống bagravei tập thiacutech hợ pV
PHƯƠ NG PHAacuteP NGHIEcircN CỨ U- Đọc thu thập tagravei liệu- Tham khảo yacute kiến giảng viecircn hướ ng dẫn- Xử lyacute tổng hợ p
VI PHẠM VI NGHIEcircN CỨ UBagravei tập phần hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 1 Bạc clorua dễ dagraveng hogravea tan trong dung dịch amoniac trong nướ c vigrave tạo ion phứ c
AgCl(r) + 2 NH3 Ag(NH3)2+
+ Cl-
a) Một liacutet dung dịch amoniac 1M hogravea tan đượ c bao nhiecircu gam AgCl Biết
AgCl(r) Ag+ + Cl- T = 1810-10 Ag(NH3)2
+ Ag+ + 2 NH3 K = 1710-7 b)
Xaacutec định tiacutech số tan T của AgBr Biết rằng 033 g AgBr coacute thể tan đượ c trongdung dịch amoniac 1M
(ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998)Bagravei giải
a) Ta coacute
K = = 1710-7
T = [Ag+][Cl-] = 1810-10 Vigrave [Ag+] ltlt [Cl-] [Ag(NH3)2
+] = [Cl-] [NH3] = 1- 2[Cl-]
[Ag+] =
necircn thay tất cả caacutec đẳng thức trecircn vagraveo phươ ng trigravenh của K ta tiacutenh
đượ c [Cl-] = 00305M mAgCl = 438 g
b) [Br-] = = 17510-3M
= 1710-7 T = 5310-13
BAgraveI 2 a)
Xaacutec định nồng độ ion H+ vagrave giaacute trị pH của dung dịch tạo thagravenh khi cho 082g CH3COONa vagraveo 1 L dung dịch CH3COOH 01M
b)
Phải thecircm vagraveo bao nhiecircu gam NaOH rắn vagraveo dung dịch nagravey để lagravem pH tăngmột đơ n vị
c) So vớ i nồng độ của phacircn tử CH3COOH trong dung dịch CH3COOH 01Mthigrave nồng độ phần tử CH3COOH trong caacutec dung dịch thứ nhất vagrave thứ hai đatilde
thay đổi theo nhữ ng tỉ số nagraveo (Coacute thể tiacutenh gần đuacuteng)Biết Ka(CH3COOH) = 1810-5
(ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998)Bagravei giải
CH3COOH CH3COO- + H+
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Đối vớ i dung dịch axit axetic (tinh khiết) ban đầu
[CH3COO-] = [H+] [CH3COOH] l = Caxit asymp 01M
[H+] = (01Ka)12 = 13410-3
a) Hỗn hợ p axit yếu vagrave muối của noacute lagrave dung dịch đệm necircn
pH = pKa + = 374b) Khi thecircm bazơ mạnh vagraveo nồng độ Cb thigrave
Crsquomuối = Cmuối + Cbrsquo Crsquoaxit = Crsquoaxit - Cb pH tăng một đơ n vị tươ ng ứng vớ i [H+] giảm 10 lần =
H = 1810-5M Cb = 0045M
mNaOH = 18 g
c) [CH3COOH]l =
01M[CH3COOH]2 =
01M
hoặc chiacutenh xaacutec hơ n [CH3COOH]2 = Caxit - H = 00986M
[CH3COOH]3 =
= 0055M
1
055
BAgraveI 3 Một pin điện hoạt động dự a trecircn phản ứ ng
M + Cu2+ (aq) M2+ + Cu (r) E0 = 152 Vđượ c thiết lập theo nhữ ng thể tiacutech bằng nhau caacutec dung dịch vớ i tất cả caacutec chất ở trạng thaacutei chuẩn
a
Dugraveng giaacute trị thế điện cự c chuẩn của Cu2+ aq (E0 = 034 V) xaacutec định thế khử chuẩn của phản ứ ng M2+(aq) + 2e M (r)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Pin đượ c tiacutech điện sao cho [Cu2+] = 01M Tiacutenhi
Nồng độ [M2+]ii Suất điện động của pinc
Thecircm 50 mL nướ c cất vagraveo mỗi ngăn của pin So saacutenh suất điện động của pintrướ c vagrave sau khi thecircm nướ c Giải thiacutech
(ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)Bagravei giải
a E0pin = E0
oxh + E0k vagrave E0
k = 152 - 034 =118 VE0
k (M2+ + 2e M) = -118 Vb i Nếu [Cu2+ ] giảm xuống 010 M thigrave [M2+ ] phải tăng lecircn 190 M
ii E = 152 ndash
ln =152 - 001285ln(19) = 148 V
c E của pin khi dung dịch pha loatildeng sẽ bằng E0 pin ban đầu Dung dịch đượ c phaloatildeng bở i những lượ ng nướ c như nhau caacutec ion coacute hệ số như nhau (từ phươ ngtrigravenhđatilde đượ c cacircn bằng) Epin khocircng đổi
a Tiacutenh [OH-] vagrave pH của dung dịch 0240M pyridin b Một phần 200 ml dung dịch pyridin 0240M đượ c chuẩn độ vớ i 0120M HCli Tiacutenh pH sau 200 ml dung dịch HCl đatilde đượ c thecircm vagraveoii Tiacutenh pH ở điểm tươ ng đươ ngc Nếu MgCl2 đượ c thecircm vagraveo 0240M pyridin tiacutenh [Mg2+] tối thiểu magrave tại đoacuteMg(OH)2 sẽ kết tủa [Ksp = 5610-12]d Vớ i [Mg2+] = 010M vagrave [C5H5N] = 0240M tiacutenh [C5H5NH+] dugraveng để ngăn chặn sự
kết tủa của Mg(OH)2 (ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)
Nồng độ CuOH trong 1 liacutet nướ c lagrave 000102 MNồng độ OH- lagrave 000206M vagrave nồng độ Cu(NH3)4
2+ lagrave 000103M
Ta coacute K =
NH =
=
= 000950
[NH3] = 0312 (M)
Khi thecircm dung dịch NH3 vagraveo thigrave ban đầu tạo thagravenh chất kết tủa magraveu xanh Sau đoacutekết tủa dần hogravea tan vagrave tạo thagravenh phức magraveu xanh đậm
BAgraveI 6 Lượ ng canxi trong mẫu coacute thể đượ c xaacutec định bở i caacutech sau
Bướ c 1 Thecircm một vagravei giọt chỉ thị metyl đỏ vagraveo dung dịch mẫu đatilde đượ c axit hoacutea vagravesau đoacute lagrave trộn vớ i dung dịch Na2C2O4
Bướ c 2 Thecircm ure (NH2)2CO vagrave đun socirci dung dịch đến chỉ thị chuyển sang magraveuvagraveng ( việc nagravey mất 15 phuacutet) Kết tủa CaC2O4 xuất hiện
Bướ c 3 Dung dịch noacuteng đượ c lọc vagrave kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để loại bỏ lượ ng dư ion C2O4
2-
Bướ c 4 Chất rắn khocircng tan CaC2O4 đượ c hogravea tan vagraveo dung dịch H2SO4 01M để sinh ra ion Ca2+ vagrave H2C2O4 Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịchKMnO4 đến khi dung dịch coacute magraveu hồng thigrave ngừ ng
Caacutec phản ứ ng xảy ra vagrave caacutec hằng số cacircn bằng
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O4
2- (aq) = 1310-8
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2 OH-
(aq) = 6510-6
H2C2O4 (aq) HC2O4- (aq) + H+
(aq) Ka1 = 5610-2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
I LYacute DO CHỌN ĐỀ TAgraveI 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
II MỤC ĐIacuteCH NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091III ĐỐI TƯỢ NG NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
IV NHIỆM VỤ NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
V PHƯƠ NG PHAacuteP NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
VI PHẠM VI NGHIEcircN CỨ U 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091
B NỘI DUNG 4
Bagravei 1 ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983092
Bagravei 2 ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983092
Bagravei 3 ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983094Bagravei 4ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983094
Bagravei 5 ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2012 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983095
Bagravei 6 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983097
Bagravei 7 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983088
Bagravei 8 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983091
Bagravei 9 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983092
Bagravei 10 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983093
Bagravei 11 ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983089983095
Bagravei 12 ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983089
Bagravei 13 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000) 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983092
Bagravei 14 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983093
Bagravei 15 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983094
Bagravei 16 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2001 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983095
Bagravei 17 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983090983096
Bagravei 18 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091983088
Bagravei 19 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091983093
Bagravei 20 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091983095
Bagravei 21 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983091983097
Bagravei 22 ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014 983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086983086 983092983088
CKẾT LUẬN 44
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 44
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hoacutea học phacircn tiacutech lagrave mocircn khoa học coacute vai trograve to lớ n chiếm một vị triacute quan trọng
trong quaacute trigravenh giảng dạy mocircn hoacutea học ở trườ ng trung học phổ thocircng đặc biệt đối vớ itrườ ng chuyecircn vagrave luyện thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế Trong những năm gần đacircyđatilde coacute một số cocircng trigravenh nghiecircn cứu việc vận dụng lyacute thuyết hoacutea học phacircn tiacutech về phảnứng oxi hoacutea ndash khử phản ứng axit ndash bazơ phản ứng tạo thagravenh hợ p chất iacutet tan trong giảngdạy học sinh trườ ng chuyecircn vagrave bồi dưỡ ng học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế
Thực trạng đặt ra luacutec nagravey lagrave nhiều học sinh vagrave sinh viecircn gặp khoacute khăn trong vấn đề tự tigravem tagravei liệu chọn giaacuteo trigravenh phugrave hợ p tốn nhiều thờ i gian trong việc tigravem kiếm phải tự xoay sở để chiếm l ĩ nh kiến thức vagrave k ĩ năng giải bagravei tập hoacutea học noacutei chung vagrave đặc biệt lagravechuyecircn đề hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh trong quaacute trigravenh học tập
Xuất phaacutet từ những vấn đề cấp baacutech trecircn vớ i cươ ng vị lagrave một sinh viecircn khoa hoacutea emrất mong mỏi coacute đượ c một nguồn tagravei liệu coacute giaacute trị vagrave phugrave hợ p trong caacutec kigrave thi Quốc giaQuốc tế Becircn cạnh đoacute coacute thể cung cấp đượ c tagravei liệu tham khảo học tập cho bản thacircn cũngnhư caacutec bạn học sinh sinh viecircn Tất cả liacute do đoacute em lựa chọn đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ phoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo để nghiecircncứu
II
MỤC ĐIacuteCH NGHIEcircN CỨ UXacircy dựng nguồn tagravei liệu về bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech cho caacutec kigrave thi Olympic cấpQuốc gia Quốc tế
III
ĐỐI TƯỢ NG NGHIEcircN CỨ UHệ thống bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech dugraveng trong học tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenhvagrave cho caacutec kigrave thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế
IV
NHIỆM VỤ NGHIEcircN CỨ UNghiecircn cứu chươ ng trigravenh hoacutea học phổ thocircng nacircng cao chuyecircn hoacutea học vagrave
chươ ng trigravenh ở bậc đại học chuyecircn ngagravenh hoacutea học Phacircn tiacutech caacutec đề thi học sinhgiỏi cấp quốc gia quốc tế vagrave đi sacircu nội dung hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh
Xacircy dựng hệ thống bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech dugraveng cho học sinh chuyecircnhoacutea sinh viecircn chuyecircn ngagravenh hoacutea
Đề xuất phươ ng phaacutep sử dụng hệ thống bagravei tập thiacutech hợ pV
PHƯƠ NG PHAacuteP NGHIEcircN CỨ U- Đọc thu thập tagravei liệu- Tham khảo yacute kiến giảng viecircn hướ ng dẫn- Xử lyacute tổng hợ p
VI PHẠM VI NGHIEcircN CỨ UBagravei tập phần hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 1 Bạc clorua dễ dagraveng hogravea tan trong dung dịch amoniac trong nướ c vigrave tạo ion phứ c
AgCl(r) + 2 NH3 Ag(NH3)2+
+ Cl-
a) Một liacutet dung dịch amoniac 1M hogravea tan đượ c bao nhiecircu gam AgCl Biết
AgCl(r) Ag+ + Cl- T = 1810-10 Ag(NH3)2
+ Ag+ + 2 NH3 K = 1710-7 b)
Xaacutec định tiacutech số tan T của AgBr Biết rằng 033 g AgBr coacute thể tan đượ c trongdung dịch amoniac 1M
(ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998)Bagravei giải
a) Ta coacute
K = = 1710-7
T = [Ag+][Cl-] = 1810-10 Vigrave [Ag+] ltlt [Cl-] [Ag(NH3)2
+] = [Cl-] [NH3] = 1- 2[Cl-]
[Ag+] =
necircn thay tất cả caacutec đẳng thức trecircn vagraveo phươ ng trigravenh của K ta tiacutenh
đượ c [Cl-] = 00305M mAgCl = 438 g
b) [Br-] = = 17510-3M
= 1710-7 T = 5310-13
BAgraveI 2 a)
Xaacutec định nồng độ ion H+ vagrave giaacute trị pH của dung dịch tạo thagravenh khi cho 082g CH3COONa vagraveo 1 L dung dịch CH3COOH 01M
b)
Phải thecircm vagraveo bao nhiecircu gam NaOH rắn vagraveo dung dịch nagravey để lagravem pH tăngmột đơ n vị
c) So vớ i nồng độ của phacircn tử CH3COOH trong dung dịch CH3COOH 01Mthigrave nồng độ phần tử CH3COOH trong caacutec dung dịch thứ nhất vagrave thứ hai đatilde
thay đổi theo nhữ ng tỉ số nagraveo (Coacute thể tiacutenh gần đuacuteng)Biết Ka(CH3COOH) = 1810-5
(ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998)Bagravei giải
CH3COOH CH3COO- + H+
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Đối vớ i dung dịch axit axetic (tinh khiết) ban đầu
[CH3COO-] = [H+] [CH3COOH] l = Caxit asymp 01M
[H+] = (01Ka)12 = 13410-3
a) Hỗn hợ p axit yếu vagrave muối của noacute lagrave dung dịch đệm necircn
pH = pKa + = 374b) Khi thecircm bazơ mạnh vagraveo nồng độ Cb thigrave
Crsquomuối = Cmuối + Cbrsquo Crsquoaxit = Crsquoaxit - Cb pH tăng một đơ n vị tươ ng ứng vớ i [H+] giảm 10 lần =
H = 1810-5M Cb = 0045M
mNaOH = 18 g
c) [CH3COOH]l =
01M[CH3COOH]2 =
01M
hoặc chiacutenh xaacutec hơ n [CH3COOH]2 = Caxit - H = 00986M
[CH3COOH]3 =
= 0055M
1
055
BAgraveI 3 Một pin điện hoạt động dự a trecircn phản ứ ng
M + Cu2+ (aq) M2+ + Cu (r) E0 = 152 Vđượ c thiết lập theo nhữ ng thể tiacutech bằng nhau caacutec dung dịch vớ i tất cả caacutec chất ở trạng thaacutei chuẩn
a
Dugraveng giaacute trị thế điện cự c chuẩn của Cu2+ aq (E0 = 034 V) xaacutec định thế khử chuẩn của phản ứ ng M2+(aq) + 2e M (r)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Pin đượ c tiacutech điện sao cho [Cu2+] = 01M Tiacutenhi
Nồng độ [M2+]ii Suất điện động của pinc
Thecircm 50 mL nướ c cất vagraveo mỗi ngăn của pin So saacutenh suất điện động của pintrướ c vagrave sau khi thecircm nướ c Giải thiacutech
(ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)Bagravei giải
a E0pin = E0
oxh + E0k vagrave E0
k = 152 - 034 =118 VE0
k (M2+ + 2e M) = -118 Vb i Nếu [Cu2+ ] giảm xuống 010 M thigrave [M2+ ] phải tăng lecircn 190 M
ii E = 152 ndash
ln =152 - 001285ln(19) = 148 V
c E của pin khi dung dịch pha loatildeng sẽ bằng E0 pin ban đầu Dung dịch đượ c phaloatildeng bở i những lượ ng nướ c như nhau caacutec ion coacute hệ số như nhau (từ phươ ngtrigravenhđatilde đượ c cacircn bằng) Epin khocircng đổi
a Tiacutenh [OH-] vagrave pH của dung dịch 0240M pyridin b Một phần 200 ml dung dịch pyridin 0240M đượ c chuẩn độ vớ i 0120M HCli Tiacutenh pH sau 200 ml dung dịch HCl đatilde đượ c thecircm vagraveoii Tiacutenh pH ở điểm tươ ng đươ ngc Nếu MgCl2 đượ c thecircm vagraveo 0240M pyridin tiacutenh [Mg2+] tối thiểu magrave tại đoacuteMg(OH)2 sẽ kết tủa [Ksp = 5610-12]d Vớ i [Mg2+] = 010M vagrave [C5H5N] = 0240M tiacutenh [C5H5NH+] dugraveng để ngăn chặn sự
kết tủa của Mg(OH)2 (ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)
Nồng độ CuOH trong 1 liacutet nướ c lagrave 000102 MNồng độ OH- lagrave 000206M vagrave nồng độ Cu(NH3)4
2+ lagrave 000103M
Ta coacute K =
NH =
=
= 000950
[NH3] = 0312 (M)
Khi thecircm dung dịch NH3 vagraveo thigrave ban đầu tạo thagravenh chất kết tủa magraveu xanh Sau đoacutekết tủa dần hogravea tan vagrave tạo thagravenh phức magraveu xanh đậm
BAgraveI 6 Lượ ng canxi trong mẫu coacute thể đượ c xaacutec định bở i caacutech sau
Bướ c 1 Thecircm một vagravei giọt chỉ thị metyl đỏ vagraveo dung dịch mẫu đatilde đượ c axit hoacutea vagravesau đoacute lagrave trộn vớ i dung dịch Na2C2O4
Bướ c 2 Thecircm ure (NH2)2CO vagrave đun socirci dung dịch đến chỉ thị chuyển sang magraveuvagraveng ( việc nagravey mất 15 phuacutet) Kết tủa CaC2O4 xuất hiện
Bướ c 3 Dung dịch noacuteng đượ c lọc vagrave kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để loại bỏ lượ ng dư ion C2O4
2-
Bướ c 4 Chất rắn khocircng tan CaC2O4 đượ c hogravea tan vagraveo dung dịch H2SO4 01M để sinh ra ion Ca2+ vagrave H2C2O4 Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịchKMnO4 đến khi dung dịch coacute magraveu hồng thigrave ngừ ng
Caacutec phản ứ ng xảy ra vagrave caacutec hằng số cacircn bằng
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O4
2- (aq) = 1310-8
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2 OH-
(aq) = 6510-6
H2C2O4 (aq) HC2O4- (aq) + H+
(aq) Ka1 = 5610-2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Hoacutea học phacircn tiacutech lagrave mocircn khoa học coacute vai trograve to lớ n chiếm một vị triacute quan trọng
trong quaacute trigravenh giảng dạy mocircn hoacutea học ở trườ ng trung học phổ thocircng đặc biệt đối vớ itrườ ng chuyecircn vagrave luyện thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế Trong những năm gần đacircyđatilde coacute một số cocircng trigravenh nghiecircn cứu việc vận dụng lyacute thuyết hoacutea học phacircn tiacutech về phảnứng oxi hoacutea ndash khử phản ứng axit ndash bazơ phản ứng tạo thagravenh hợ p chất iacutet tan trong giảngdạy học sinh trườ ng chuyecircn vagrave bồi dưỡ ng học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế
Thực trạng đặt ra luacutec nagravey lagrave nhiều học sinh vagrave sinh viecircn gặp khoacute khăn trong vấn đề tự tigravem tagravei liệu chọn giaacuteo trigravenh phugrave hợ p tốn nhiều thờ i gian trong việc tigravem kiếm phải tự xoay sở để chiếm l ĩ nh kiến thức vagrave k ĩ năng giải bagravei tập hoacutea học noacutei chung vagrave đặc biệt lagravechuyecircn đề hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh trong quaacute trigravenh học tập
Xuất phaacutet từ những vấn đề cấp baacutech trecircn vớ i cươ ng vị lagrave một sinh viecircn khoa hoacutea emrất mong mỏi coacute đượ c một nguồn tagravei liệu coacute giaacute trị vagrave phugrave hợ p trong caacutec kigrave thi Quốc giaQuốc tế Becircn cạnh đoacute coacute thể cung cấp đượ c tagravei liệu tham khảo học tập cho bản thacircn cũngnhư caacutec bạn học sinh sinh viecircn Tất cả liacute do đoacute em lựa chọn đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ phoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo để nghiecircncứu
II
MỤC ĐIacuteCH NGHIEcircN CỨ UXacircy dựng nguồn tagravei liệu về bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech cho caacutec kigrave thi Olympic cấpQuốc gia Quốc tế
III
ĐỐI TƯỢ NG NGHIEcircN CỨ UHệ thống bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech dugraveng trong học tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenhvagrave cho caacutec kigrave thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế
IV
NHIỆM VỤ NGHIEcircN CỨ UNghiecircn cứu chươ ng trigravenh hoacutea học phổ thocircng nacircng cao chuyecircn hoacutea học vagrave
chươ ng trigravenh ở bậc đại học chuyecircn ngagravenh hoacutea học Phacircn tiacutech caacutec đề thi học sinhgiỏi cấp quốc gia quốc tế vagrave đi sacircu nội dung hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh
Xacircy dựng hệ thống bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech dugraveng cho học sinh chuyecircnhoacutea sinh viecircn chuyecircn ngagravenh hoacutea
Đề xuất phươ ng phaacutep sử dụng hệ thống bagravei tập thiacutech hợ pV
PHƯƠ NG PHAacuteP NGHIEcircN CỨ U- Đọc thu thập tagravei liệu- Tham khảo yacute kiến giảng viecircn hướ ng dẫn- Xử lyacute tổng hợ p
VI PHẠM VI NGHIEcircN CỨ UBagravei tập phần hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 1 Bạc clorua dễ dagraveng hogravea tan trong dung dịch amoniac trong nướ c vigrave tạo ion phứ c
AgCl(r) + 2 NH3 Ag(NH3)2+
+ Cl-
a) Một liacutet dung dịch amoniac 1M hogravea tan đượ c bao nhiecircu gam AgCl Biết
AgCl(r) Ag+ + Cl- T = 1810-10 Ag(NH3)2
+ Ag+ + 2 NH3 K = 1710-7 b)
Xaacutec định tiacutech số tan T của AgBr Biết rằng 033 g AgBr coacute thể tan đượ c trongdung dịch amoniac 1M
(ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998)Bagravei giải
a) Ta coacute
K = = 1710-7
T = [Ag+][Cl-] = 1810-10 Vigrave [Ag+] ltlt [Cl-] [Ag(NH3)2
+] = [Cl-] [NH3] = 1- 2[Cl-]
[Ag+] =
necircn thay tất cả caacutec đẳng thức trecircn vagraveo phươ ng trigravenh của K ta tiacutenh
đượ c [Cl-] = 00305M mAgCl = 438 g
b) [Br-] = = 17510-3M
= 1710-7 T = 5310-13
BAgraveI 2 a)
Xaacutec định nồng độ ion H+ vagrave giaacute trị pH của dung dịch tạo thagravenh khi cho 082g CH3COONa vagraveo 1 L dung dịch CH3COOH 01M
b)
Phải thecircm vagraveo bao nhiecircu gam NaOH rắn vagraveo dung dịch nagravey để lagravem pH tăngmột đơ n vị
c) So vớ i nồng độ của phacircn tử CH3COOH trong dung dịch CH3COOH 01Mthigrave nồng độ phần tử CH3COOH trong caacutec dung dịch thứ nhất vagrave thứ hai đatilde
thay đổi theo nhữ ng tỉ số nagraveo (Coacute thể tiacutenh gần đuacuteng)Biết Ka(CH3COOH) = 1810-5
(ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998)Bagravei giải
CH3COOH CH3COO- + H+
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Đối vớ i dung dịch axit axetic (tinh khiết) ban đầu
[CH3COO-] = [H+] [CH3COOH] l = Caxit asymp 01M
[H+] = (01Ka)12 = 13410-3
a) Hỗn hợ p axit yếu vagrave muối của noacute lagrave dung dịch đệm necircn
pH = pKa + = 374b) Khi thecircm bazơ mạnh vagraveo nồng độ Cb thigrave
Crsquomuối = Cmuối + Cbrsquo Crsquoaxit = Crsquoaxit - Cb pH tăng một đơ n vị tươ ng ứng vớ i [H+] giảm 10 lần =
H = 1810-5M Cb = 0045M
mNaOH = 18 g
c) [CH3COOH]l =
01M[CH3COOH]2 =
01M
hoặc chiacutenh xaacutec hơ n [CH3COOH]2 = Caxit - H = 00986M
[CH3COOH]3 =
= 0055M
1
055
BAgraveI 3 Một pin điện hoạt động dự a trecircn phản ứ ng
M + Cu2+ (aq) M2+ + Cu (r) E0 = 152 Vđượ c thiết lập theo nhữ ng thể tiacutech bằng nhau caacutec dung dịch vớ i tất cả caacutec chất ở trạng thaacutei chuẩn
a
Dugraveng giaacute trị thế điện cự c chuẩn của Cu2+ aq (E0 = 034 V) xaacutec định thế khử chuẩn của phản ứ ng M2+(aq) + 2e M (r)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Pin đượ c tiacutech điện sao cho [Cu2+] = 01M Tiacutenhi
Nồng độ [M2+]ii Suất điện động của pinc
Thecircm 50 mL nướ c cất vagraveo mỗi ngăn của pin So saacutenh suất điện động của pintrướ c vagrave sau khi thecircm nướ c Giải thiacutech
(ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)Bagravei giải
a E0pin = E0
oxh + E0k vagrave E0
k = 152 - 034 =118 VE0
k (M2+ + 2e M) = -118 Vb i Nếu [Cu2+ ] giảm xuống 010 M thigrave [M2+ ] phải tăng lecircn 190 M
ii E = 152 ndash
ln =152 - 001285ln(19) = 148 V
c E của pin khi dung dịch pha loatildeng sẽ bằng E0 pin ban đầu Dung dịch đượ c phaloatildeng bở i những lượ ng nướ c như nhau caacutec ion coacute hệ số như nhau (từ phươ ngtrigravenhđatilde đượ c cacircn bằng) Epin khocircng đổi
a Tiacutenh [OH-] vagrave pH của dung dịch 0240M pyridin b Một phần 200 ml dung dịch pyridin 0240M đượ c chuẩn độ vớ i 0120M HCli Tiacutenh pH sau 200 ml dung dịch HCl đatilde đượ c thecircm vagraveoii Tiacutenh pH ở điểm tươ ng đươ ngc Nếu MgCl2 đượ c thecircm vagraveo 0240M pyridin tiacutenh [Mg2+] tối thiểu magrave tại đoacuteMg(OH)2 sẽ kết tủa [Ksp = 5610-12]d Vớ i [Mg2+] = 010M vagrave [C5H5N] = 0240M tiacutenh [C5H5NH+] dugraveng để ngăn chặn sự
kết tủa của Mg(OH)2 (ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)
Nồng độ CuOH trong 1 liacutet nướ c lagrave 000102 MNồng độ OH- lagrave 000206M vagrave nồng độ Cu(NH3)4
2+ lagrave 000103M
Ta coacute K =
NH =
=
= 000950
[NH3] = 0312 (M)
Khi thecircm dung dịch NH3 vagraveo thigrave ban đầu tạo thagravenh chất kết tủa magraveu xanh Sau đoacutekết tủa dần hogravea tan vagrave tạo thagravenh phức magraveu xanh đậm
BAgraveI 6 Lượ ng canxi trong mẫu coacute thể đượ c xaacutec định bở i caacutech sau
Bướ c 1 Thecircm một vagravei giọt chỉ thị metyl đỏ vagraveo dung dịch mẫu đatilde đượ c axit hoacutea vagravesau đoacute lagrave trộn vớ i dung dịch Na2C2O4
Bướ c 2 Thecircm ure (NH2)2CO vagrave đun socirci dung dịch đến chỉ thị chuyển sang magraveuvagraveng ( việc nagravey mất 15 phuacutet) Kết tủa CaC2O4 xuất hiện
Bướ c 3 Dung dịch noacuteng đượ c lọc vagrave kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để loại bỏ lượ ng dư ion C2O4
2-
Bướ c 4 Chất rắn khocircng tan CaC2O4 đượ c hogravea tan vagraveo dung dịch H2SO4 01M để sinh ra ion Ca2+ vagrave H2C2O4 Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịchKMnO4 đến khi dung dịch coacute magraveu hồng thigrave ngừ ng
Caacutec phản ứ ng xảy ra vagrave caacutec hằng số cacircn bằng
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O4
2- (aq) = 1310-8
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2 OH-
(aq) = 6510-6
H2C2O4 (aq) HC2O4- (aq) + H+
(aq) Ka1 = 5610-2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
BAgraveI 1 Bạc clorua dễ dagraveng hogravea tan trong dung dịch amoniac trong nướ c vigrave tạo ion phứ c
AgCl(r) + 2 NH3 Ag(NH3)2+
+ Cl-
a) Một liacutet dung dịch amoniac 1M hogravea tan đượ c bao nhiecircu gam AgCl Biết
AgCl(r) Ag+ + Cl- T = 1810-10 Ag(NH3)2
+ Ag+ + 2 NH3 K = 1710-7 b)
Xaacutec định tiacutech số tan T của AgBr Biết rằng 033 g AgBr coacute thể tan đượ c trongdung dịch amoniac 1M
(ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998)Bagravei giải
a) Ta coacute
K = = 1710-7
T = [Ag+][Cl-] = 1810-10 Vigrave [Ag+] ltlt [Cl-] [Ag(NH3)2
+] = [Cl-] [NH3] = 1- 2[Cl-]
[Ag+] =
necircn thay tất cả caacutec đẳng thức trecircn vagraveo phươ ng trigravenh của K ta tiacutenh
đượ c [Cl-] = 00305M mAgCl = 438 g
b) [Br-] = = 17510-3M
= 1710-7 T = 5310-13
BAgraveI 2 a)
Xaacutec định nồng độ ion H+ vagrave giaacute trị pH của dung dịch tạo thagravenh khi cho 082g CH3COONa vagraveo 1 L dung dịch CH3COOH 01M
b)
Phải thecircm vagraveo bao nhiecircu gam NaOH rắn vagraveo dung dịch nagravey để lagravem pH tăngmột đơ n vị
c) So vớ i nồng độ của phacircn tử CH3COOH trong dung dịch CH3COOH 01Mthigrave nồng độ phần tử CH3COOH trong caacutec dung dịch thứ nhất vagrave thứ hai đatilde
thay đổi theo nhữ ng tỉ số nagraveo (Coacute thể tiacutenh gần đuacuteng)Biết Ka(CH3COOH) = 1810-5
(ĐỀ THI OLYMPIC HOacuteA HỌC BUNGARI NĂM 1998)Bagravei giải
CH3COOH CH3COO- + H+
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Đối vớ i dung dịch axit axetic (tinh khiết) ban đầu
[CH3COO-] = [H+] [CH3COOH] l = Caxit asymp 01M
[H+] = (01Ka)12 = 13410-3
a) Hỗn hợ p axit yếu vagrave muối của noacute lagrave dung dịch đệm necircn
pH = pKa + = 374b) Khi thecircm bazơ mạnh vagraveo nồng độ Cb thigrave
Crsquomuối = Cmuối + Cbrsquo Crsquoaxit = Crsquoaxit - Cb pH tăng một đơ n vị tươ ng ứng vớ i [H+] giảm 10 lần =
H = 1810-5M Cb = 0045M
mNaOH = 18 g
c) [CH3COOH]l =
01M[CH3COOH]2 =
01M
hoặc chiacutenh xaacutec hơ n [CH3COOH]2 = Caxit - H = 00986M
[CH3COOH]3 =
= 0055M
1
055
BAgraveI 3 Một pin điện hoạt động dự a trecircn phản ứ ng
M + Cu2+ (aq) M2+ + Cu (r) E0 = 152 Vđượ c thiết lập theo nhữ ng thể tiacutech bằng nhau caacutec dung dịch vớ i tất cả caacutec chất ở trạng thaacutei chuẩn
a
Dugraveng giaacute trị thế điện cự c chuẩn của Cu2+ aq (E0 = 034 V) xaacutec định thế khử chuẩn của phản ứ ng M2+(aq) + 2e M (r)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Pin đượ c tiacutech điện sao cho [Cu2+] = 01M Tiacutenhi
Nồng độ [M2+]ii Suất điện động của pinc
Thecircm 50 mL nướ c cất vagraveo mỗi ngăn của pin So saacutenh suất điện động của pintrướ c vagrave sau khi thecircm nướ c Giải thiacutech
(ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)Bagravei giải
a E0pin = E0
oxh + E0k vagrave E0
k = 152 - 034 =118 VE0
k (M2+ + 2e M) = -118 Vb i Nếu [Cu2+ ] giảm xuống 010 M thigrave [M2+ ] phải tăng lecircn 190 M
ii E = 152 ndash
ln =152 - 001285ln(19) = 148 V
c E của pin khi dung dịch pha loatildeng sẽ bằng E0 pin ban đầu Dung dịch đượ c phaloatildeng bở i những lượ ng nướ c như nhau caacutec ion coacute hệ số như nhau (từ phươ ngtrigravenhđatilde đượ c cacircn bằng) Epin khocircng đổi
a Tiacutenh [OH-] vagrave pH của dung dịch 0240M pyridin b Một phần 200 ml dung dịch pyridin 0240M đượ c chuẩn độ vớ i 0120M HCli Tiacutenh pH sau 200 ml dung dịch HCl đatilde đượ c thecircm vagraveoii Tiacutenh pH ở điểm tươ ng đươ ngc Nếu MgCl2 đượ c thecircm vagraveo 0240M pyridin tiacutenh [Mg2+] tối thiểu magrave tại đoacuteMg(OH)2 sẽ kết tủa [Ksp = 5610-12]d Vớ i [Mg2+] = 010M vagrave [C5H5N] = 0240M tiacutenh [C5H5NH+] dugraveng để ngăn chặn sự
kết tủa của Mg(OH)2 (ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)
Nồng độ CuOH trong 1 liacutet nướ c lagrave 000102 MNồng độ OH- lagrave 000206M vagrave nồng độ Cu(NH3)4
2+ lagrave 000103M
Ta coacute K =
NH =
=
= 000950
[NH3] = 0312 (M)
Khi thecircm dung dịch NH3 vagraveo thigrave ban đầu tạo thagravenh chất kết tủa magraveu xanh Sau đoacutekết tủa dần hogravea tan vagrave tạo thagravenh phức magraveu xanh đậm
BAgraveI 6 Lượ ng canxi trong mẫu coacute thể đượ c xaacutec định bở i caacutech sau
Bướ c 1 Thecircm một vagravei giọt chỉ thị metyl đỏ vagraveo dung dịch mẫu đatilde đượ c axit hoacutea vagravesau đoacute lagrave trộn vớ i dung dịch Na2C2O4
Bướ c 2 Thecircm ure (NH2)2CO vagrave đun socirci dung dịch đến chỉ thị chuyển sang magraveuvagraveng ( việc nagravey mất 15 phuacutet) Kết tủa CaC2O4 xuất hiện
Bướ c 3 Dung dịch noacuteng đượ c lọc vagrave kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để loại bỏ lượ ng dư ion C2O4
2-
Bướ c 4 Chất rắn khocircng tan CaC2O4 đượ c hogravea tan vagraveo dung dịch H2SO4 01M để sinh ra ion Ca2+ vagrave H2C2O4 Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịchKMnO4 đến khi dung dịch coacute magraveu hồng thigrave ngừ ng
Caacutec phản ứ ng xảy ra vagrave caacutec hằng số cacircn bằng
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O4
2- (aq) = 1310-8
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2 OH-
(aq) = 6510-6
H2C2O4 (aq) HC2O4- (aq) + H+
(aq) Ka1 = 5610-2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Đối vớ i dung dịch axit axetic (tinh khiết) ban đầu
[CH3COO-] = [H+] [CH3COOH] l = Caxit asymp 01M
[H+] = (01Ka)12 = 13410-3
a) Hỗn hợ p axit yếu vagrave muối của noacute lagrave dung dịch đệm necircn
pH = pKa + = 374b) Khi thecircm bazơ mạnh vagraveo nồng độ Cb thigrave
Crsquomuối = Cmuối + Cbrsquo Crsquoaxit = Crsquoaxit - Cb pH tăng một đơ n vị tươ ng ứng vớ i [H+] giảm 10 lần =
H = 1810-5M Cb = 0045M
mNaOH = 18 g
c) [CH3COOH]l =
01M[CH3COOH]2 =
01M
hoặc chiacutenh xaacutec hơ n [CH3COOH]2 = Caxit - H = 00986M
[CH3COOH]3 =
= 0055M
1
055
BAgraveI 3 Một pin điện hoạt động dự a trecircn phản ứ ng
M + Cu2+ (aq) M2+ + Cu (r) E0 = 152 Vđượ c thiết lập theo nhữ ng thể tiacutech bằng nhau caacutec dung dịch vớ i tất cả caacutec chất ở trạng thaacutei chuẩn
a
Dugraveng giaacute trị thế điện cự c chuẩn của Cu2+ aq (E0 = 034 V) xaacutec định thế khử chuẩn của phản ứ ng M2+(aq) + 2e M (r)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Pin đượ c tiacutech điện sao cho [Cu2+] = 01M Tiacutenhi
Nồng độ [M2+]ii Suất điện động của pinc
Thecircm 50 mL nướ c cất vagraveo mỗi ngăn của pin So saacutenh suất điện động của pintrướ c vagrave sau khi thecircm nướ c Giải thiacutech
(ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)Bagravei giải
a E0pin = E0
oxh + E0k vagrave E0
k = 152 - 034 =118 VE0
k (M2+ + 2e M) = -118 Vb i Nếu [Cu2+ ] giảm xuống 010 M thigrave [M2+ ] phải tăng lecircn 190 M
ii E = 152 ndash
ln =152 - 001285ln(19) = 148 V
c E của pin khi dung dịch pha loatildeng sẽ bằng E0 pin ban đầu Dung dịch đượ c phaloatildeng bở i những lượ ng nướ c như nhau caacutec ion coacute hệ số như nhau (từ phươ ngtrigravenhđatilde đượ c cacircn bằng) Epin khocircng đổi
a Tiacutenh [OH-] vagrave pH của dung dịch 0240M pyridin b Một phần 200 ml dung dịch pyridin 0240M đượ c chuẩn độ vớ i 0120M HCli Tiacutenh pH sau 200 ml dung dịch HCl đatilde đượ c thecircm vagraveoii Tiacutenh pH ở điểm tươ ng đươ ngc Nếu MgCl2 đượ c thecircm vagraveo 0240M pyridin tiacutenh [Mg2+] tối thiểu magrave tại đoacuteMg(OH)2 sẽ kết tủa [Ksp = 5610-12]d Vớ i [Mg2+] = 010M vagrave [C5H5N] = 0240M tiacutenh [C5H5NH+] dugraveng để ngăn chặn sự
kết tủa của Mg(OH)2 (ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)
Nồng độ CuOH trong 1 liacutet nướ c lagrave 000102 MNồng độ OH- lagrave 000206M vagrave nồng độ Cu(NH3)4
2+ lagrave 000103M
Ta coacute K =
NH =
=
= 000950
[NH3] = 0312 (M)
Khi thecircm dung dịch NH3 vagraveo thigrave ban đầu tạo thagravenh chất kết tủa magraveu xanh Sau đoacutekết tủa dần hogravea tan vagrave tạo thagravenh phức magraveu xanh đậm
BAgraveI 6 Lượ ng canxi trong mẫu coacute thể đượ c xaacutec định bở i caacutech sau
Bướ c 1 Thecircm một vagravei giọt chỉ thị metyl đỏ vagraveo dung dịch mẫu đatilde đượ c axit hoacutea vagravesau đoacute lagrave trộn vớ i dung dịch Na2C2O4
Bướ c 2 Thecircm ure (NH2)2CO vagrave đun socirci dung dịch đến chỉ thị chuyển sang magraveuvagraveng ( việc nagravey mất 15 phuacutet) Kết tủa CaC2O4 xuất hiện
Bướ c 3 Dung dịch noacuteng đượ c lọc vagrave kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để loại bỏ lượ ng dư ion C2O4
2-
Bướ c 4 Chất rắn khocircng tan CaC2O4 đượ c hogravea tan vagraveo dung dịch H2SO4 01M để sinh ra ion Ca2+ vagrave H2C2O4 Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịchKMnO4 đến khi dung dịch coacute magraveu hồng thigrave ngừ ng
Caacutec phản ứ ng xảy ra vagrave caacutec hằng số cacircn bằng
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O4
2- (aq) = 1310-8
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2 OH-
(aq) = 6510-6
H2C2O4 (aq) HC2O4- (aq) + H+
(aq) Ka1 = 5610-2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Pin đượ c tiacutech điện sao cho [Cu2+] = 01M Tiacutenhi
Nồng độ [M2+]ii Suất điện động của pinc
Thecircm 50 mL nướ c cất vagraveo mỗi ngăn của pin So saacutenh suất điện động của pintrướ c vagrave sau khi thecircm nướ c Giải thiacutech
(ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)Bagravei giải
a E0pin = E0
oxh + E0k vagrave E0
k = 152 - 034 =118 VE0
k (M2+ + 2e M) = -118 Vb i Nếu [Cu2+ ] giảm xuống 010 M thigrave [M2+ ] phải tăng lecircn 190 M
ii E = 152 ndash
ln =152 - 001285ln(19) = 148 V
c E của pin khi dung dịch pha loatildeng sẽ bằng E0 pin ban đầu Dung dịch đượ c phaloatildeng bở i những lượ ng nướ c như nhau caacutec ion coacute hệ số như nhau (từ phươ ngtrigravenhđatilde đượ c cacircn bằng) Epin khocircng đổi
a Tiacutenh [OH-] vagrave pH của dung dịch 0240M pyridin b Một phần 200 ml dung dịch pyridin 0240M đượ c chuẩn độ vớ i 0120M HCli Tiacutenh pH sau 200 ml dung dịch HCl đatilde đượ c thecircm vagraveoii Tiacutenh pH ở điểm tươ ng đươ ngc Nếu MgCl2 đượ c thecircm vagraveo 0240M pyridin tiacutenh [Mg2+] tối thiểu magrave tại đoacuteMg(OH)2 sẽ kết tủa [Ksp = 5610-12]d Vớ i [Mg2+] = 010M vagrave [C5H5N] = 0240M tiacutenh [C5H5NH+] dugraveng để ngăn chặn sự
kết tủa của Mg(OH)2 (ĐỀ THI OLYMPIC HOAacute HỌC MĨ NĂM 2005)
Nồng độ CuOH trong 1 liacutet nướ c lagrave 000102 MNồng độ OH- lagrave 000206M vagrave nồng độ Cu(NH3)4
2+ lagrave 000103M
Ta coacute K =
NH =
=
= 000950
[NH3] = 0312 (M)
Khi thecircm dung dịch NH3 vagraveo thigrave ban đầu tạo thagravenh chất kết tủa magraveu xanh Sau đoacutekết tủa dần hogravea tan vagrave tạo thagravenh phức magraveu xanh đậm
BAgraveI 6 Lượ ng canxi trong mẫu coacute thể đượ c xaacutec định bở i caacutech sau
Bướ c 1 Thecircm một vagravei giọt chỉ thị metyl đỏ vagraveo dung dịch mẫu đatilde đượ c axit hoacutea vagravesau đoacute lagrave trộn vớ i dung dịch Na2C2O4
Bướ c 2 Thecircm ure (NH2)2CO vagrave đun socirci dung dịch đến chỉ thị chuyển sang magraveuvagraveng ( việc nagravey mất 15 phuacutet) Kết tủa CaC2O4 xuất hiện
Bướ c 3 Dung dịch noacuteng đượ c lọc vagrave kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để loại bỏ lượ ng dư ion C2O4
2-
Bướ c 4 Chất rắn khocircng tan CaC2O4 đượ c hogravea tan vagraveo dung dịch H2SO4 01M để sinh ra ion Ca2+ vagrave H2C2O4 Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịchKMnO4 đến khi dung dịch coacute magraveu hồng thigrave ngừ ng
Caacutec phản ứ ng xảy ra vagrave caacutec hằng số cacircn bằng
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O4
2- (aq) = 1310-8
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2 OH-
(aq) = 6510-6
H2C2O4 (aq) HC2O4- (aq) + H+
(aq) Ka1 = 5610-2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Nồng độ CuOH trong 1 liacutet nướ c lagrave 000102 MNồng độ OH- lagrave 000206M vagrave nồng độ Cu(NH3)4
2+ lagrave 000103M
Ta coacute K =
NH =
=
= 000950
[NH3] = 0312 (M)
Khi thecircm dung dịch NH3 vagraveo thigrave ban đầu tạo thagravenh chất kết tủa magraveu xanh Sau đoacutekết tủa dần hogravea tan vagrave tạo thagravenh phức magraveu xanh đậm
BAgraveI 6 Lượ ng canxi trong mẫu coacute thể đượ c xaacutec định bở i caacutech sau
Bướ c 1 Thecircm một vagravei giọt chỉ thị metyl đỏ vagraveo dung dịch mẫu đatilde đượ c axit hoacutea vagravesau đoacute lagrave trộn vớ i dung dịch Na2C2O4
Bướ c 2 Thecircm ure (NH2)2CO vagrave đun socirci dung dịch đến chỉ thị chuyển sang magraveuvagraveng ( việc nagravey mất 15 phuacutet) Kết tủa CaC2O4 xuất hiện
Bướ c 3 Dung dịch noacuteng đượ c lọc vagrave kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để loại bỏ lượ ng dư ion C2O4
2-
Bướ c 4 Chất rắn khocircng tan CaC2O4 đượ c hogravea tan vagraveo dung dịch H2SO4 01M để sinh ra ion Ca2+ vagrave H2C2O4 Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịchKMnO4 đến khi dung dịch coacute magraveu hồng thigrave ngừ ng
Caacutec phản ứ ng xảy ra vagrave caacutec hằng số cacircn bằng
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O4
2- (aq) = 1310-8
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2 OH-
(aq) = 6510-6
H2C2O4 (aq) HC2O4- (aq) + H+
(aq) Ka1 = 5610-2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Nồng độ CuOH trong 1 liacutet nướ c lagrave 000102 MNồng độ OH- lagrave 000206M vagrave nồng độ Cu(NH3)4
2+ lagrave 000103M
Ta coacute K =
NH =
=
= 000950
[NH3] = 0312 (M)
Khi thecircm dung dịch NH3 vagraveo thigrave ban đầu tạo thagravenh chất kết tủa magraveu xanh Sau đoacutekết tủa dần hogravea tan vagrave tạo thagravenh phức magraveu xanh đậm
BAgraveI 6 Lượ ng canxi trong mẫu coacute thể đượ c xaacutec định bở i caacutech sau
Bướ c 1 Thecircm một vagravei giọt chỉ thị metyl đỏ vagraveo dung dịch mẫu đatilde đượ c axit hoacutea vagravesau đoacute lagrave trộn vớ i dung dịch Na2C2O4
Bướ c 2 Thecircm ure (NH2)2CO vagrave đun socirci dung dịch đến chỉ thị chuyển sang magraveuvagraveng ( việc nagravey mất 15 phuacutet) Kết tủa CaC2O4 xuất hiện
Bướ c 3 Dung dịch noacuteng đượ c lọc vagrave kết tủa CaC2O4 đượ c rử a bằng nướ c lạnh để loại bỏ lượ ng dư ion C2O4
2-
Bướ c 4 Chất rắn khocircng tan CaC2O4 đượ c hogravea tan vagraveo dung dịch H2SO4 01M để sinh ra ion Ca2+ vagrave H2C2O4 Dung dịch H2C2O4 đượ c chuẩn độ vớ i dung dịchKMnO4 đến khi dung dịch coacute magraveu hồng thigrave ngừ ng
Caacutec phản ứ ng xảy ra vagrave caacutec hằng số cacircn bằng
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O4
2- (aq) = 1310-8
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2 OH-
(aq) = 6510-6
H2C2O4 (aq) HC2O4- (aq) + H+
(aq) Ka1 = 5610-2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Viết vagrave cacircn bằng caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng xảy ra ở bướ c 2
2
2500 ml dung dịch mẫu canxi đượ c xaacutec định bằng phươ ng phaacutep trecircn vagrave đatildesử dụng hết 2741 ml dung dịch KMnO4 25010-3 M ở bướ c cuối cugraveng Xaacutecđịnh nồng độ Ca2+ trong mẫu
3
Tiacutenh T của CaC2O4 trong một dung dịch đệm coacute pH = 4 (bỏ qua hệ số hoạtđộ)Trong pheacutep phacircn tiacutech trecircn thigrave ta đatilde bỏ qua một nguyecircn nhacircn quan trọng gacircynecircn sai số Sự kết tủa CaC2O4 ở bướ c 1 sẽ khocircng hoagraven toagraven nếu ta thecircm mộtlượ ng dư C2O4
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
1 Tiacutenh ∆Gf deg(Ag+(aq))2 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phản ứ ng sau ở 25degCAg+(aq) + 2NH3(aq) rarr Ag(NH3)2
+(aq)3 Tiacutenh KSP của AgBr(s) ở 25degC4 Tiacutenh độ tan của tươ ng tự trong một dung dịch nướ c 0100 M amoniac ở 25degC 5 Một tế bagraveo mạ bằng caacutech sử dụng caacutec điện cự c hydro tiecircu chuẩn lagravem anot coacute phảnứ ng chung lagrave Br2(l) + H2(g) + 2 H2O(l) rarr 2 Brndash(aq) + 2 H3O
+(aq) Ion bạc đượ c thecircm vagraveo cho đến t ươ ng t ự kết tủa ở cự c acircm vagrave [ Ag + ] đạt 00600 M
sau đoacute aacutep di động đượ c đo đượ c 1721 V Tiacutenh ∆E deg cho caacutec tế bagraveo mạ 6 Xaacutec định độ tan của brom ở dạng Br2 (aq) trong nướ c ở 25degC ( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2006)
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Cuối cugraveng ∆Gdeg = ∆G1deg ndash ∆G2deg = 0066F V = 6368 Jmol
Do đoacute [Br2(aq)] = K = e
minus∆Go
RT = endash2569 = 077(M)
BAgraveI 8 Giaacute trị Ks của AgCl vagrave AgBr lần lượ t lagrave 1810-10 vagrave 3310-13
1
Dư AgCl đượ c thecircm vagraveo nướ c khử ion Tiacutenh nồng độ của Cl- trong trạng thaacutei cacircnbằng vớ i AgCl Lặp lại caacutec tiacutenh toaacuten cho Br- giả sử tươ ng tự thay vigrave AgCl
2
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Cl- của khối lượ ng vagravenồng độ tươ ng tự Nồng độ của Cl- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacuteicacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng clo trong dung dịch
3
Giả sử rằng 0100 L chứ a ion Ag+ 10010-3 M đượ c thecircm vagraveo Br- của khối lượ ngvagrave nồng độ tươ ng tự Nồng độ của Br- trong dung dịch bao nhiecircu khi đạt trạng thaacutei
cacircn bằng Bao nhiecircu phần trăm tổng lượ ng brom trong dung dịch4 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 1 vagrave cacircu 2 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 M5 Lặp lại caacutec pheacutep tiacutenh trong cacircu 2 vagrave cacircu 3 giả định rằng nồng độ của dung dịch Ag+
lagrave 10110-3 MGiả định rằng 1010-3M Ag+ thecircm từ từ khuấy liecircn tục đến một 0100 L chứ a cả
Cl- vagrave Br- tại 10010-3 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
5 Tươ ng tự AgBr sẽ kết tủa trướ c Về mặt lyacute thuyết AgBr sẽ bắt đầu kết tủa khi nồng độ
ion Ag+ bằng 3310-10 M Ở nồng độ nagravey của ion Ag+ AgCl sẽ khocircng kết tủa
AgBr [Ag+] =
= = 3310-10 M
Điều nagravey tươ ng ứng vớ i 3310-8 L của Ag+ trong dung dịch đoacute lagrave iacutet hơ n nhiều so vớ ikhối lượ ng nhỏ nhất coacute thể cung cấp vớ i một micropipet
BAgraveI 9 1
Khi cho từ từ một bazơ mạnh vagraveo dung dịch chứ a ion Zn2+ thigrave thu đượ c kếttủa keo trắng của Zn(OH)2 (Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17) Tiacutenh pH của 1 liacutet dungdịch chứ a 510-2 mol Zn2+ vagrave 01 mol OH-
2
Khi cho thecircm tiếp bazơ vagraveo dung dịch thigrave kết tủa trắng keo của bị hogravea tantạo thagravenh dạng phứ c Zn(OH)4
2- Cho biết hằng số phứ c bền lagrave 461017 TiacutenhpH của dung dịch trong ở cacircu (1) khi cho 010 mol OH- vagraveo dung dịch trecircn
( giả sử thể tiacutech thay đổi khocircng đaacuteng kể )(ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Zn(OH)2 Zn2+ + 2 OH- Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17 S S 2S
Ks(Zn(OH)2 ) = 4S3 = 1210-17 S = 14410-6 M
[OH-] = 2S = 28810-6 M pOH = 554 pH = 846
2 Zn(OH)2 Zn2+
+ 2 OH-
Ks(Zn(OH)2 ) = 1210-17
Zn2+ + 4 OH- Zn(OH)4
2- Kb = 461017 Zn(OH)2 + 2 OH- Zn(OH)4
2- K = KsKb =55201+ 28810-6 0
2x frac12 (01+ 28810-6) ndash x
K =
=
= 552
x = 003 M [OH-] = 006 M pOH = 122 pH = 1278
BAgraveI 10 Trong dung dịch nướ c ion Pb2+ tồn tại ở dạng kết tủa PbO lagrave một oxit lưỡ ng
tiacutenh Trong axit tồn tại dướ i dạng ion Pb2+ lagrave chủ yếu vớ i pH tăng dần PbO vagravePb(OH)3
- đượ c higravenh thagravenh trong lượ ng thấy rotilde Cacircn bằng quan trọng cho PbOtrong nướ c đượ c đư a ra sau đacircy
PbO + H2O Pb2+ + OH- Ksp = 8010-16 (1)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
1 PbO hogravea tan hoagraven toagraven khi ở pH đủ thấp Khi nồng độ ban đầu của Pb2+ lagrave10010-2 moll Tiacutenh pH magrave kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh
2 Dugraveng giaacute trị đatilde cho ở cacircu a khi pH tăng lecircn đến giaacute tị nagraveo đoacute thigrave kết tủa tantrở lại Ở pH bằng bao nhiecircu thigrave kết tủa tan hết
3 Viết biểu thứ c tiacutenh độ tan S của PbO
4 Theo liacute thuyết PbO tan hết ở pH = 94 Tiacutenh nồng độ caacutec ion trong dung dịchvagrave độ tan của PbO ở pH đoacute
5 Tiacutenh khoảng pH khi magrave nồng độ dung dịch lagrave 1010-3 moll hay thấp hơ n
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)
Bagravei giải
1 Ta coacute [Pb2+] = 10010-2 M
Kết tủa PbO bắt đầu higravenh thagravenh khi [Pb2+][OH-]2 = Ksp =8010-16
-16sp- -72+ -2
K 8010[OH ] = = = 28310 M
[Pb ] 10010
pOH = 655
pH = 745
2 Ở pH tươ ng đối cao thigrave phản ứng (2) chiếm ưu thế hơ n tươ ng ứng vớ i ionPb(OH)3
-
Ta coacute [Pb(OH)3-] = 10010-2 moll Ta dung cocircng thức Ka để tiacutenh pH
PbO + 3H2O Pb(OH)3- + H3O
+ Ka = 1010-15
Ka = [Pb(OH)3-][H3O
+] -15+ -13a
3 - -23
K 1010[H O ] = = = 1010 M
[Pb(OH) ] 10010
pH = 13
Dugraveng Ksp thigrave [Pb2+] = 80010-14 M (rất beacute) necircn bỏ qua
3 Ta coacute 2+2+ -
3PbS = C = [Pb ] + [Pb(OH) ]
4 Ta coacute pH = 94 [H3O+] = 10-94 = 410-10 M
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
BAgraveI 11 Dung dịch A chứ a axit photphoric coacute pH = 146
1 Tiacutenh nồng độ của caacutec cấu tử trong dung dịch A Cho biết caacutec giaacute trị Ka củaH3PO4 lần lượ t lagrave 7510-3 6210-8 vagrave 4810-13
2 Trộn 50ml dung dịch A vớ i 50 ml dung dịch NH3 04 M Kết quả thu đượ c100 ml dung dịch B Tiacutenh pH của dung dịch B biết
3 Trộn 100ml dung dịch B vớ i 100 ml dung dịch Mg(NO3)2 02M Coacute kết tủaxuất hiện khocircng Tiacutenh khối lượ ng kết tủa (nếu coacute) Biết sự thủy phacircn của Mg2+ đượ c bỏ qua vagrave kết tủa NH4MgPO4 đượ c thừ a nhận lagrave chủ yếu biết KS = 2510-13
4 Tiacutenh nồng độ caacutec cấu tử trong dung dịch Ca3(PO4)2 biết KS = 22210-25
Chorằng sự thủy phacircn của Ca2+ khocircng đaacuteng kể
( ĐỀ THI CHUẨN BỊ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 H3PO4 H+ + H2PO4- -3
a1K = 7510 (1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- -8a2K = 6210 (2)
HPO4
2-
H
+
+ PO4
3-
-13
a3K = 4810 (3)
H2O H+ + OH- -14WK = 10 (4)
Ta thấy Ka1 Ka2 Ka3 necircn bỏ qua cacircn bằng (2) vagrave (3)
Nếu Ka1Ca KW thigrave bỏ qua cacircn bằng (4)
Vậy ta xeacutet cacircn bằng (1)
H3PO4
H+ + H2PO4
- -3a1K = 7510
C Ca
[ ] Ca ndash x x x
2-3
a1a
x = K = 7510
C - x ()
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Dung dịch Pb(NO3)2 đượ c thecircm từ từ vagraveo 20ml hỗn hợ p chứ a Na2SO4 0020M Na2C2O4 5010-3M KI 9710-3M KCl 005M KIO3 00010M Khi kết tủamagraveu vagraveng PbI2 bắt đầu xuất hiện thigrave 2160 ml dung dịch Pb(NO3)2 đượ c dugraveng hết
1Xaacutec định thứ tự xuất hiện kết tủa
2Tiacutenh nồng độ cograven lại dung dịch Pb(NO3)2 Biết = 766 =1262 = 786 = 1005 = 477
Caacutec ion khaacutec đượ c bỏ qua
3Một trong nhữ ng chất thử phổ biến để phaacutet hiện ion Pb2+ lagrave K2CrO4 xuất hiện kếttủa magraveu vagraveng tan trở lại trong NaOH Tiacutenh tan của PbCrO4 khocircng nhữ ng phụ thuộc vagraveo pH magrave cograven phụ thuộc vagraveo sự tạo phứ c Cho biết độ tan của PbCrO4 trongdung dịch CH3COOH 1M lagrave S = 2910-5M Tiacutenh tiacutech số tan của PbCrO4Cho biết = 476 = 268 = 408 = 78
= 65
( ĐỀ DỰ TRỮ OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Để tạo thagravenh kết tủa PbSO4 4-766
S(PbSO )2+ -62-4
K 10[Pb ] gt = = 10910 M
[SO ] 002
Để tạo thagravenh kết tủa PbC2O4 2 4
-1005S(PbC O )2+ -8
2- -32 4
K 10[Pb ] gt = = 17810 M[C O ] 510
Để tạo thagravenh kết tủa PbI22
-786S(PbI )2+ -4
- 2 -3 2
K 10[Pb ] gt = = 14710 M
[I ] (9710 )
Để tạo thagravenh kết tủa PbCl22
-477S(PbCl )2+ -3
- 2 2
K 10[Pb ] gt = = 63410 M
[Cl ] (005)
Để tạo thagravenh kết tủa Pb(IO3)2 3 2
-1261
S(Pb(IO ) )2+ -7- 2 23
K10[Pb ] gt = = 24510 M[IO ] (0001)
Vậy thứ tự xuất hiện kết tủa lagrave PbC2O4 Pb(IO3)2 PbSO4 PbI2 PbCl2
2 Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa PbI2 thigrave -
-3 -3-3
-3I
9710 2010C = = 46610 M
(20 + 2160)10
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
d) Khuấy trộn một hỗn hợ p gồm 10 g Mg(OH)2 vagrave 100mL dung dịch HCl 0100Mbằng maacutey khuấy từ tiacutenh trong một thờ i gian tại 25oC Hatildey tiacutenh pH của pha lỏng khihệ đạt trạng thaacutei cacircn bằng
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2000)
Bagravei giải
a) Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
pOH = 140 ndash 105 = 35 [OH-] = 3210-4 M
Tươ ng ứng vớ i [Mg2+] = [Mg(OH)2 điện ly] = Độ tan của Mg(OH)2 = 1610-4 M hay9210-4 g100mL
c) Mg(OH)2 coacute rất dư vagrave HCl bị trung hogravea hoagraven toagraven theo phản ứngMg(OH)2 (r) + 2H+ (aq) rarr Mg2+ (aq) + 2H2O (l)
Giả sử thể tiacutech khocircng đổi vagrave bằng 100mL phản ứng nagravey tạo ra Mg2+ coacute nồng độ 0050MRồi Mg(OH)2 hoagrave tan trong dung dịch [Mg2+] = 0010 + x asymp 0050M
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1610-11 [OH-] = 1810-5
pH = 14 minus pOH = 14 + lg(1810-5 ) = 93
BAgraveI 15 Cađimi lagrave một trong nhữ ng kim loại rất độc đượ c tigravem thấy vớ i nồng độ cao
trong chất thải từ sự luyện kẽm mạ điện vagrave xử lyacute nướ c thải Hiacutet phải cađimi dạnghạt nhỏ sẽ nhanh choacuteng ảnh hưở ng đến hệ hocirc hấp rồi sau đoacute lagrave thận Cadimi chothấy sự cạnh tranh vớ i kẽm tại caacutec vugraveng hoạt động của enzym Cađimi tạo thagravenhhiđroxit hơ i khoacute tan lagrave Cd(OH)2
a) Hatildey tiacutenh độ tan của Cd(OH)2 trong nướ c nguyecircn chất (bỏ qua cacircn bằng tự proton hoacutea )
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưở ng lecircn độ tan của caacutec muối khoacute tan lagrave pHvagrave sự coacute mặt của taacutec nhacircn tạo phứ c Bạc oxalat lagrave một viacute dụ điển higravenh Tiacutech số tancủa noacute trong nướ c lagrave T = 20610-4 tại pH = 7 Độ tan của noacute bị ảnh hưở ng bở i pHkhi anion oxalat phản ứ ng vớ i ion hydroni vagrave bằng taacutec nhacircn tạo phứ c chẳng hạnnhư amoniac để tạo phứ c vớ i cation bạc
a) Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch axit coacute pH = 50 Hai hằng số phacircn licủa axit oxalic lần lượ t lagrave K1 = 5610-2 vagrave K2 = 6210-6
b) Vớ i sự coacute mặt của amoniac thigrave ion bạc tạo thagravenh hai dạng phứ c Ag(NH3)+ vagrave
Ag(NH3)2+ Caacutec hằng số tạo phứ c từ ng nấc tươ ng ứ ng sẽ lagrave β1 = 159103 vagrave β2 =676103 Tiacutenh độ tan của bạc oxalat trong dung dịch chứ a 002M NH3 vagrave pH = 108
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Thay vagraveo biểu thức của T ta tiacutenh đượ c S = 54710-2
BAgraveI 17 Độ tan lagrave một thocircng số quan trọng để xaacutec định đượ c sự ocirc nhiễm mocirci trườ ng do
caacutec muối gacircy ra Độ tan của một chất đượ c định ngh ĩ a lagrave lượ ng chất cần thiết để coacutethể tan vagraveo một lượ ng dung mocirci tạo ra đượ c dung dịch batildeo hoagrave Độ tan của caacutec chấtkhaacutec nhau tuỳ thuộc vagraveo bản chất của dung mocirci vagrave chất tan cũng như của caacutec điềukiện thiacute nghiệm viacute dụ như nhiệt độ vagrave aacutep suất Độ pH vagrave khả năng tạo phứ c cũngảnh hưở ng đến độ tan
Một dung dịch chứ a BaCl2 vagrave SrCl2 đều ở nồng độ 001M Khi ta thecircm mộtdung dịch batildeo hoagrave natri sunfat vagraveo dung dịch thigrave 999 BaCl2 sẽ kết tủa dướ i dạngBaSO4 vagrave SrSO4 chỉ coacute thể kết tủa nếu trong dung dịch cograven dướ i 01 BaSO4 Tiacutech
số tan của caacutec chất đượ c cho sau đacircy = 10-10 vagrave = 310-7
1) Viết caacutec phươ ng trigravenh phản ứ ng tạo kết tủaTiacutenh nồng độ Ba2+ cograven lại trong dung dịch khi SrSO4 bắt đầu kết tủaTiacutenh Ba2+ vagrave Sr2+ sau khi taacutech raSự tạo phứ c gacircy necircn một ảnh hưở ng đaacuteng kể đến độ tan Phứ c lagrave một
tiểu phacircn tiacutech điện chứ a một ion kim loại ở trung tacircm liecircn kết vớ i một haynhiều phối tử Viacute dụ Ag(NH3)2
+ lagrave một phứ c chứ a ion Ag+ lagrave ion trung tacircmvagrave hai phacircn tử NH3 lagrave phối tử
Độ tan của AgCl trong nướ c cất lagrave 1310-5
MTiacutech số tan của AgCl lagrave 1710-10
Hằng số cacircn bằng của phản ứ ng tạo phứ c coacute giacutea trị bằng 151072)
Sử dụng tiacutenh toaacuten để cho thấy rằng độ tan của AgCl trong dung dịch NH3 10M thigrave cao hơ n trong nướ c cất
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2002)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Kết tủa BaSO4 sẽ xảy ra khi [SO42-] = = 10-8 MKết tủa SrSO4 sẽ xảy ra khi [SO4
2-] = 310-5 MNếu khocircng xảy ra caacutec điều kiện về động học (chẳng hạn như sự higravenh thagravenhkết tủa BaSO4 lagrave vocirc cugraveng chậm) thigrave BaSO4 sẽ đượ c tạo thagravenh trướ c kếtqủa lagrave sẽ coacute sự giảm nồng độ Ba2+ Khi nồng độ SO4
2- thỏa matilden yecircu cầukết tủa SrSO4 thigrave luacutec nagravey nồng độ cograven lại của ion Ba2+ trong dung dịch coacutethể đượ c tiacutenh từ cocircng thứcT(BaSO4) = [Ba2+][SO4
2-] = [Ba2+]310-5 [Ba2+] = 033310-5 M Ba2+
cograven lại trong dung dịch =
= 00332) Cacircn bằng tạo phức giữa AgCl vagrave NH3 coacute thể đượ c xem như lagrave tổ hợ p của
hai cacircn bằng
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq) T = 1710-10
Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2
+ Kf = 15107
AgCl(r) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2+ + Cl-
(aq) K = TKf = 2610-3
Cacircn bằng (10 ndash 2x) x x
Do K rất beacute necircn hầu hết Ag+ đều tồn tại ở dạng phức
Nếu vắng mặt NH3 thigrave ở cacircn bằng [Ag+] = [Cl-]
Sự higravenh thagravenh phức dẫn đến [Ag(NH3)2+] = [Cl-]
Như vậy K=
=
= 2610-3 x = 0046M
Kết qủa nagravey coacute ngh ĩ a lagrave 4610-2 M AgCl tan trong dung dịch NH3 10M nhiều hơ n trong
nướ ccất lagrave 1310-5 M Như vậy sự tạo thagravenh phức Ag(NH3)2+ dẫn đến việc lagravem tăng độ tan của AgCl
Bagravei 18 Phươ ng trigravenh necircu độ kiềm của nướ c khi coacute mặt caacutec ion HCO3
- CO32- vagrave
OH- coacute thể đượ c biểu diễn như sauĐộ kiềm = [HCO3
-] + 2[CO32-] + [OH-] ndash [H+]
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Caacutec cacircn bằng vagrave hằng số cacircn bằng ( 298 K ) đượ c cho sau đacircyCO2 (g) CO2 (aq) = 34410-2
CO2 (aq) + H2O H2CO3 = 20010-3
H2CO3 HCO3
-
+ H+
Ka1 = 22310-4
HCO3
- CO32- + H+ Ka2 = 46910-11
CaCO3 Ca2+ + CO32- Ksp = 45010-9
H2O H+ + OH- Kw = 10010-14 1 Nướ c thiecircn nhiecircn (socircng hay hồ nướ c) thườ ng chứ a CO2 hogravea tan Tỉ lệ [H2CO3] [HCO3
-] [CO32-] = a 100 b Tiacutenh a vagrave b trong nướ c ở [H+] = 10010-7 M
2 Khiacute CO2 trong khiacute quyển coacute thể liecircn quan tớ i tiacutenh kiềm của nướ c do đoacute nằm cacircnbằng vớ i hagravem lượ ng CO2 tan trong nướ c Tiacutenh nồng độ của CO2(aq) (M) trong nướ c
tinh khiết nằm cacircn bằng vớ i khocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm tại 101105 Pa vagrave 298 Kchứ a 00360 (tỉ lệ mol) CO2 (giả sử aacutep suất tiecircu chuẩn lagrave 101105 Pa)Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey cho rằng nồng độ CO2(aq) để tiacutenh toaacutenthecircm Khả năng hogravea tan (S) của CO2 trong nướ c coacute thể đượ c định ngh ĩ a lagrave S =[CO2(aq)] + [H2CO3] + [HCO3
-] + [CO32-]
Khả năng hogravea tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c magrave lagrave cacircn bằng vớ i lượ ngkhocircng khiacute khocircng bị ocirc nhiễm ở 298 K vagrave 101105 Pa luocircn khaacutec vớ i độ kiềm3 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển trong nướ c tinh khiết (M) Bỏ qua sự điệnli của nướ c4 Tigravem độ tan của CO2 trong khiacute quyển (M) khi trong nướ c coacute 10010-3 mol dm-
3 dung dịch NaOHỞ 298 K 101105 Pa thigrave khiacute khocircng bị ocirc nhiễm sẽ nằm cacircn bằng vớ i nướ c thiecircn nhiecircnchứ a CaCO3 hogravea tan Cacircn bằng sau đacircy coacute thể tồn tại
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O Ca2+ + 2 HCO3-
5 Tiacutenh hằng số cacircn bằng của phươ ng trigravenh trecircn Nếu bạn khocircng thể giải quyếtvấn đề nagravey cho rằng hằng số cacircn bằng Keq = 50010-5 để tiacutenh toaacuten cho cacircu tiếptheo6 Tiacutenh nồng độ của Ca2+ (M) trong CaCO3 hogravea tan trong nướ c nằm cacircn bằng vớ iCO2 trong khiacute quyển Nếu bạn khocircng thể giải quyết vấn đề nagravey giả định rằng nồngđộ của Ca2+ (aq) = 401M để tiacutenh toaacuten
7 Tigravem độ kiềm của dung dịch trecircn8 Trong một hồ nướ c ngầm chứ a CaCO3 hogravea tan thigrave nướ c coacute hagravem lượ ng CO2 rấtcao Nồng độ của Ca2+ trong hồ cao đến 100 mg dm-3 Giả thiết hồ nướ c vagrave khocircngkhiacute becircn trecircn lagrave một hệ kiacuten tiacutenh hoạt aacutep của CO2 (Pa) trong khocircng khiacute nằm cacircn bằngvớ i Ca2+ trecircn(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2005)
Bagravei giải
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Thể tiacutech 080M NaOH cần thiết để phản ứng vớ i chuyển đổỉ H3PO4 đến H2PO4- lagrave
= 6375 cm3
Để coacute pH = 740 cần H2PO4
- + OH- HPO42- + H2O
Ban đầu 510 x 0Cograven lại 510 ndash x 0 x
pH = pK2 + log
740 = 720 + log
x = 3127 mmol
Thể tiacutech NaOH cần thiết để chuyển đổi 3127 mmol lagrave
= 3909 cm3 Thể tiacutech NaOH cần thiết VNaOH = 6375 + 3909 = 10284 cm3 asymp 103 cm3
BAgraveI 20 Trong một thiacute nghiệm khiacute NH3 đượ c đốt bằng O2 trong một thugraveng chứ a coacute
khối lượ ng cố định theo phươ ng trigravenh đư a ra dướ i đacircy 4 NH3 (k) + 3 O2 (K) 2 N2 (k) + 6 H2O (k)
Caacutec trạng thaacutei đầu vagrave cuối cugraveng đều ở 298 K Sau khi đốt chaacutey vớ i 1440 g O2 mộtlượ ng NH3 vẫn khocircng phản ứ ng1 Để xaacutec định nồng độ khiacute NH3 hogravea tan trong nướ c lấy một mẫu 1000 cm3
dung dịch nướ c đatilde đượ c lấy ra từ caacutec bigravenh phản ứ ng vagrave thecircm vagraveo 150 cm3 H2SO4 (c = 00100 mol dm-3) Dung dịch thu đượ c chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tiecircuchuẩn (c = 00200 mol dm-3) vagrave cacircn bằng đạt đượ c tại 1064 cm3
Kb(NH3) = Ka(HSO4-) =
2 Tiacutenh pH của dung dịch trong thugraveng chứ a sau khi đốt 3 Tại điểm cuối chuẩn độ ion NH4
+ vagrave SO42- coacute mặt trong dung dịch Viết caacutec
phươ ng trigravenh cacircn bằng coacute liecircn quan để chứ ng tỏ sự coacute mặt của hai ion nagravey ảnhhưở ng đến pH vagrave tiacutenh hằng số cacircn bằng của chuacuteng
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Bagravei 21 Khai thaacutec vagraveng sử dụng natri xyanua một hoacutea chất rất độc hại gacircy ra caacutec vấn
đề mocirci trườ ng vagrave lagravem tăng mối quan tacircm cộng đồng nghiecircm trọng về việc sử dụngcaacutei gọi lagrave quaacute trigravenh xyanua nagravey Lọc thiosulfate vagraveng đatilde đượ c coi lagrave một sự thaythế Trong quaacute trigravenh nagravey caacutec thuốc thử chiacutenh lagrave ammonium thiosulfate (NH4)2S2O3 tươ ng đối khocircng độc hại Mặc dugrave quaacute trigravenh nagravey dườ ng như khocircng ảnh hưở ng xấutớ i mocirci trườ ng caacutec chất hoacutea học coacute liecircn quan lagrave rất phứ c tạp vagrave cần phải đượ cnghiecircn cứ u kỹ lưỡ ng Caacutec giải phaacutep đượ c sử dụng để lọc vagraveng chứ a S2O3
2- Cu2+NH3 vagrave hogravea tan O2 Caacutec giải phaacutep phải coacute độ pH lớ n hơ n 85 cho pheacutep ammonia tự do để coacute mặt Theo cơ chế đề xuất một voltaic micro - cell địa phươ ng đượ c higravenhthagravenh trecircn bề mặt của caacutec hạt vagraveng trong quaacute trigravenh chiết xuất vagrave hoạt động như
sau
Cự c dươ ng Au(r) + 2NH3 (aq)
(aq) + (aq) + 2 S2O3
2-(aq)
(aq) + 2 NH3 (aq)
Cự c acircm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Caacutec hằng số higravenh thagravenh Kf của phứ c
(aq) vagrave
(aq)
lần lượ t lagrave Kf1 = 1001026 vagrave Kf2 = 1001028 Hatildey xem xeacutet một giải phaacutep lọc trong đoacute trạng thaacutei cacircn bằng nồng độ của caacutec thagravenh
phần như sau [S2O3
2-] = 010M [NH3] = 010M vagrave tổng nồng độ vagraveng (I) bằng 55010-5 MTiacutenh phần trăm vagraveng ( I) ion magrave tồn tại ở dạng phứ c tạp thiosulfate Khi nồng
độ của O2 khocircng đủ lớ n vagrave pH gt 10 S2O32- giảm từ đến vớ i sự higravenh thagravenh caacutec ion tetrathionate S4O6
2- (aq) + 8S2O3
2-(aq) 2
(aq) + S4O62-
(aq) + 8NH3 (aq)
(ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2011)Bagravei giải
1 Baacuten phản ứng ở cực dươ ng Au(r) + 2 S2O3
2-(aq) AuSO
(aq) + e Baacuten phản ứng ở cực acircm CuNH
(aq) + 3S2O32-
(aq) + e CuSO(aq) + 4NH3 (aq)
Phản ứng Au(r) + CuNH
(aq) + 5S2O32-
(aq) AuSO(aq)+CuSO
(aq) + 4NH3 (aq)
2 Au+(aq) + 2 NH3 (aq) AuNH
(aq) Kf1 = 1001026 Au+
(aq) + 2 S2O32-
(aq) AuSO(aq) Kf2 = 1001028
AuNH(aq) + 2 S2O3
2-
(aq) AuSO(aq) + 2 NH3 (aq)
Keq = = 100102
Ta coacute AuNH + AuSO = 55010-5 M
K = 100102
x = 544510-5 100 990
Do đoacute 990 của Au (I) lagrave ở dạng AuSO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
Chất (X) chứ a hai axit monoprotic yếu (chất coacute một proton coacute tiacutenh axit) HA vớ i phacircn ly khocircng đổi axit của KHA = 17410-7 vagrave HB vớ i hằng số phacircn lyaxit của KHB = 134 10-7 X coacute pH = 375
1 Chuẩn độ của 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0220MTiacutenh nồng độ ban đầu ( molL-1 ) của mỗi axit trong dung dịch XBiết KW = 10010ndash14
ở 298 K 2
Tiacutenh pH của dung dịch Y ban đầu coacute chứ a 60010-2 M của NaA vagrave
40010
-2
M của NaB3 Thecircm một lượ ng lớ n nướ c cất vagraveo dung dịch X ( vocirc hạn) rất loatildeng lagravem
tổng nồng độ của caacutec axit lagrave gần bằng khocircng Tiacutenh phần trăm phacircn ly của
mỗi axit trong dung dịch pha loatildeng nagravey
4 Một dung dịch đệm đượ c thecircm vagraveo dung dịch Y để duy trigrave độ pH 100
Giả sử khocircng coacute sự thay đổi về thể tiacutech của dung dịch Z Tiacutenh độ tan (M)
của M(OH)2 vagraveo Z cho rằng caacutec anion Andash vagrave Bndash coacute thể tạo phứ c vớ i M2+
M(OH)2
M2+ + 2OHndash Ksp = 31010-12
M2+ + Andash [MA]+ K1 = 21103
[MA]+ + Andash [MA2] K2 = 50102
M2+ + Bndash [MB]+ Krsquo1 = 62103
[MB]+ + Bndash [MB2] Krsquo2 = 33102
( ĐỀ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2014)Bagravei giải
1 Trong dung dịch X H+ đượ c tiacutenh từ caacutec phản ứng
HA H+
+ Andash
HB H+ + Bndash
H2O H+ + OHndash
Caacutec điện tiacutech dươ ng vagrave acircm trong dung dịch nướ c phải cacircn bằng Do đoacute biểu thứccacircn bằng lagrave [OHndash] + [Andash] + [Bndash] = [H+] (1) Trong caacutec dung dịch axit (pH = 375) [OH-] coacute thể đượ c bỏ qua vigrave vậy
[Andash] + [Bndash] = [H+] (2)
Từ biểu hiện trạng thaacutei cacircn bằng
HAK HA
A H =
minus+
][
]][[
vagrave [HA] = [HA]i ndash [Andash] ( [ HA ]i lagrave nồng độ ban đầu)vigrave vậy ( )])[][][]][[ minusminus+
minus== A HAK HAK A H i HA HA
Vigrave vậy nồng độ cacircn bằng của [A-] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HAK A
HA
i HA
Tươ ng tự như vậy nồng độ cacircn bằng của [ B ] coacute thể đượ c trigravenh bagravey như
[ ]][
][+
minus
+=
H K
HBK B i HB
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPOT
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
8202019 Tigravem hiểu bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở caacutec kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ
CKẾT LUẬN Trong quaacute trigravenh thực hiện đề tagravei ldquo Tigravem hiể u bagravei t ậ p hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh ở
caacutec k ỳ thi học sinh giỏi cấ p quố c gia quố c t ế rdquo chuacuteng em đatilde coacute điều kiện nghiecircn cứu vagrave
đề cập đến một số bagravei tập hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh Từ đoacute giuacutep chuacuteng em lagravem quen vagravenắm đượ c phươ ng phaacutep nghiecircn cứu một đề tagravei
Dựa vagraveo nội dung chươ ng trigravenh tiacutenh đặc thugrave của chươ ng trigravenh vagrave mục tiecircu dạy họccủa học phần hoaacute học phacircn tiacutech định tiacutenh thuộc chươ ng trigravenh ĐHSP em đatilde sưu tầm chọnlọc vagrave biecircn soạn đượ c một hệ thống (gồm 22 bagravei tập tự luận coacute đaacutep aacuten) Hệ thống bagravei tậptừ đơ n giản đến phức tạp đều coacute lờ i giải giuacutep học sinh sinh viecircn tự ocircn tập phaacutet triển khả năng tự học Phaacutet huy cao độ tiacutenh độc lập tư duy saacuteng tạo hơ n Từ đoacute goacutep phần nacircng caochất lượ ng học tập Triacutech dẫn một số đề của caacutec kigrave thi Olympic qua nhiều năm coacute tiacutenhcập nhật lagravem tagravei liệu tham khảo cho trướ c kigrave thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tếCung cấp nguồn tư liệu phục vụ cocircng taacutec giảng dạy Lagrave tư liệu để giaacuteo viecircn tham khảotrong bồi dưỡ ng học sinh giỏi quốc gia quốc tế
Trong quaacute trigravenh thực hiện vigrave thờ i gian ngắn vagrave trigravenh độ cograven hạn chế necircn khocircngtraacutenh khỏi những sai soacutet mong quyacute thầy cocirc thocircng cảm vagrave giuacutep đỡ để đề tagravei hoagraven thiệnhơ n
Em xin chacircn thagravenh cảm ơ n thầy Ngocirc Văn Tứ giuacutep chuacuteng em trong suốt thờ i gianthực hiện đề tagravei
DTAgraveI LIỆU THAM KHẢO 1 Giaacuteo trigravenh Hoacutea học phacircn tiacutech định tiacutenh - TS Ngocirc Văn Tứ