Axit - bazo - muối (Phân loại chi tiết)

AXIT – BAZO – MUỐI

I. AXIT

1. Định nghĩa

- Định nghĩa:

     + Thuyết điện li: Axit là chất khi tan trong nước phân li ra ion H⁺.

     + Thuyết Bronsted: Axit là những chất có khả năng cho proton (ion H⁺).

Axit và bazơ theo quan điểm của Bronsted

- Axit gồm:

     + Các axit vô cơ, hữu cơ: HCl, H₂SO₄, CH₃COOH, (COOH)₂ …

     + Các kim loại ở dạng hiđrat hóa (trừ các ion Na⁺, K⁺, Ba²⁺ và Ca²⁺): Al(H₂O)₃³⁺, Cu(H₂O)₂²⁺…

     + Các ion: H⁺, NH₄⁺, H₃O⁺, RNH₃⁺, HSO₄^- ...

2. So sánh tính axit của các axit

a. So sánh định tính

- Nguyên tắc chung: Nguyên tử H càng linh động thì tính axit càng mạnh.

- Đối với các axit có oxi của cùng một nguyên tố: càng nhiều O tính axit càng mạnh.

HClO < HClO₂ < HClO₃ < HClO₄    

- Đối với axit của các nguyên tố trong cùng chu kì: nguyên tố trung tâm có tính phi kim càng mạnh thì tính axit của axit càng mạnh (các nguyên tố đều ở mức hóa trị cao nhất).

H₃PO₄ < H₂SO₄ < HClO₄

- Đối với axit của các nguyên tố trong cùng một nhóm A thì:

     + Axit không có oxi: tính axit tăng dần từ trên xuống dưới:

HF < HCl < HBr < HI            (do bán kính ion X^- tăng)

     + Axit có O: tính axit giảm dần từ trên xuống dưới:

HClO₄ > HBrO₄ > HIO₄         (do độ âm điện của X giảm dần)

- Với các axit hữu cơ RCOOH: (nguyên tử H được coi không có khả năng hút hoặc đẩy e)

     + Nếu gốc R no (đẩy e) làm giảm tính axit. Gốc R no càng nhiều nguyên tử C thì khả năng đẩy e càng mạnh: HCOOH > CH₃COOH > CH₃CH₂COOH > CH₃CH₂CH₂COOH > n-C₄H₉COOH.

     + Nếu gốc R hút e (không no, thơm hoặc có halogen...) sẽ làm tăng tính axit.

* Xét với gốc R có chứa nguyên tử halogen:

     + Halogen có độ âm điện càng lớn thì tính axit càng mạnh:

CH₂FCOOH > CH₂ClCOOH > CH₂BrCOOH > CH₂ICOOH > CH₃COOH

     + Gốc R có chứa càng nhiều nguyên tử halogen thì tính axit càng mạnh:

Cl₃CCOOH > Cl₂CHCOOH > ClCH₂COOH > CH₃COOH

     + Nguyên tử halogen càng nằm gần nhóm COOH thì tính axit càng mạnh:

CH₃CH₂CHClCOOH > CH₃CHClCH₂COOH > CH₂ClCH₂CH₂COOH > CH₃CH₂CH₂COOH

- Với một cặp axit/bazơ liên hợp: tính axit càng mạnh thì bazơ liên hợp của nó càng yếu và ngược lại.

- Với một phản ứng: axit mạnh đẩy được axit yếu khỏi dung dịch muối (trường hợp trừ một số đặc biệt).

b. So sánh định lượng

- Với axit HX trong nước có cân bằng:

HX ↔ H⁺ + X^- ta có hằng số phân ly axit: K_A

- K_A chỉ phụ thuộc nhiệt độ, bản chất của axit. Giá trị của K_A càng lớn tính axit của axit càng mạnh.

II. BAZƠ

1. Định nghĩa

- Định nghĩa:

     + Thuyết điện li: Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra ion OH^-.

     + Thuyết Bronsted: Bazơ là những chất có khả năng nhận proton (nhận H⁺).

- Bazơ gồm:

     + Oxit và hiđroxit của kim loại (trừ các oxit và hiđroxit lưỡng tính: Al₂O₃, Al(OH)₃, ZnO, Zn(OH)₂...).

     + Các anion gốc axit không mạnh không còn H có thể tách thành ion H⁺ (CO₃^2-, CH₃COO^-, S^2-, SO₃^2-, C₆H₅O^-...).

     + NH₃ và các amin: C₆H₅NH₂, CH₃NH₂...

2. So sánh tính bazơ của các bazơ

a. So sánh định tính

- Nguyên tắc chung: khả năng nhận H⁺ càng lớn thì tính bazơ càng mạnh.

- Với oxit, hiđroxit của các kim loại trong cùng một chu kì: tính bazơ giảm dần từ trái sang phải.

NaOH > Mg(OH)₂ > Al(OH)₃ và Na₂O > MgO > Al₂O₃

- Với các nguyên tố thuộc cùng một nhóm A: tính bazơ của oxit, hidroxit tăng dần từ trên xuống dưới.

LiOH < NaOH < KOH < RbOH

- Với amin và amoniac: Gốc R đẩy e làm tăng tính bazơ ngược lại gốc R hút e làm giảm tính bazơ.

(C₆H₅)₃N < (C₆H₅)₂NH < C₆H₅NH₂ < NH₃ < CH₃NH₂ < (CH₃)₂NH

- Trong một phản ứng bazơ mạnh đẩy bazơ yếu khỏi muối.

- Axit càng mạnh thì bazơ liên hợp càng yếu và ngược lại.

b. So sánh định lượng

- Với bazơ B trong nước có phương trình phân ly là:

B + H₂O ↔ HB + OH^- ta có hằng số phân ly bazơ K_B.

- K_B chỉ phụ thuộc bản chất bazơ và nhiệt độ. Giá trị K_B càng lớn thì bazơ càng mạnh.

III. CHẤT LƯỠNG TÍNH

- Định nghĩa:

     + Thuyết điện li: Chất lưỡng tính là chất trong nước có thể phân li theo cả kiểu axit và kiểu bazơ.

     + Thuyết Bronsted: Chất lưỡng tính là những chất vừa có khả năng cho proton H⁺, vừa có khả năng nhận proton H⁺.

- Chất lưỡng tính gồm:

     + H₂O, oxit và hiđroxit lưỡng tính (ZnO, Zn(OH)₂, Al₂O₃, Al(OH)₃, Cr₂O₃, Cr(OH)₃ ...)

     + Aminoaxit, muối amoni của axit hữu cơ (R(COOH)_x(NH₂)_y, RCOONH₄...)

     + Anion gốc axit không mạnh vẫn còn khả năng tách H⁺ (HCO₃^-, HS^-, HSO₃^‑, H₂PO₄^-, HPO₄^2-...)

IV. CHẤT TRUNG TÍNH

- Là những chất không có khả năng cho và nhận proton (H⁺).

- Chất trung tính gồm:

     + Cation của bazơ mạnh: K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Ba²⁺.

     + Anion của axit mạnh không còn H: Cl^-, SO₄^2-, Br^-, I^-, NO₃^-...

V. SỰ KẾT HỢP GIỮA CÁC ION

     Nếu ta kí hiệu trung tính (1), axit (A), bazơ (B) và lưỡng tính (0) thì ta có bảng nhân: