Ngoài axit và bazơ, chất lưỡng tính cũng là một chất vô cùng quan trọng khi tìm hiểu về hóa học. Đây cũng chính là chủ đề của bài viết dưới đây. Hãy cùng palada.vn theo dõi bài viết sau để biết được chất lưỡng tính là gì, các chất lưỡng tính và cách phân loại các chất lưỡng tính nhé!
Tóm tắt
Chất lưỡng tính là gì?
Hiện nay, theo quan niệm mới thì axit là chất nhường proton (H+) còn bazơ là chất nhận proton. Do đó hợp chất lưỡng tính là hợp chất vừa có thể nhường proton vừa có thể nhận proton. Hay nói cách khác chất lưỡng tính vừa có tính axit vừa có tính bazơ.
Hợp chất lưỡng tính có thể kết hợp với các chất axit như HCL, và các chất bazơ như KOH để tạo ra muối.
Tuy nhiên bên cạnh đó cũng có một vài chất vừa có thể tác dụng được với chất axit vừa tác dụng được với bazơ nhưng lại không được coi là chất lưỡng tính như Zn, Al, Pb, Be, Sn.
Các chất lưỡng tính và cách phân loại
Thông thường thì các chất lưỡng tính được phân loại thành Hidroxit lưỡng tính, Oxit lưỡng tính, muối của axit yếu với bazơ yếu, và các loại chất lưỡng tính khác. Sau đây chúng ta sẽ cùng đi vào phân tích và lấy ví dụ để hiểu sâu hơn về từng loại chất lưỡng tính này.
Hidroxit lưỡng tính
Với hidroxit lưỡng tính ta có một số hợp chất lưỡng tính: Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3, Sn(OH)2, Pb(OH)2.
Phản ứng hóa học của các chất này khi xảy ta sẽ vừa thể hiện được tính axit và vừa thể hiện được tính bazơ. Chúng ta có các phương trình ví dụ sau:
Tính axit:
Cr(OH)3 + KOH → KCrO2 + 2 H2O
Pb(OH)2 + 2NaOH → Na2PbO2 + 2H2O
Tính bazơ:
Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O
Pb(OH)2 + 2HCl → PbCl2 + 2H2O
Oxit lưỡng tính
Oxit lưỡng tính sẽ bao gồm các chất: Al2O3, ZnO, Cr2O3, PbO,…
Ví dụ:
Tác dụng với axit:
PbO + 2HCl → PbCl2 + H2O
Tác dụng với bazơ:
PbO + 2NaOH → Na2PbO2 + H2O
Muối trong axit và bazơ yếu
Hợp chất lưỡng tính là muối của axit yếu và bazơ yếu ta thường gặp đó là: (NH4)2CO3, CH3COONH4, CH2COONH3CH3
Ví dụ:
Tác dụng với axit:
(NH4)2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + H4O + SO2
Tác dụng với bazơ:
NH4+ + OH– → NH3 + H2O
Các loại khác
Ngoài những hợp chất lưỡng tính trên thì còn một số amino axit, một số muối của amino axit,… cũng được coi là một hợp chất lưỡng tính vừa vừa có thể tác dụng với axit và vừa có thể tác dụng với bazơ. Đây là những hợp chất hữu cơ mà trong phân tử vừa có nhóm -COOH vừa có nhóm –NH2.
Do đó mà ta có thể nói amino axit là một chất lưỡng tính. Tuy nhiên, mặc dù các amino axit đều là chất lưỡng tính nhưng môi trường của dung dịch amino axit thì lại khác nhau. Chẳng hạn như:
- Nếu trong amino axit có -COOH nhiều hơn –NH2 thì dung dịch này có môi trường axit, do đó quỳ tím chuyển sang màu đỏ
- Ngược lại , nếu trong amino axit có –NH2 nhiều hơn -COOH thì dung dịch này có môi trường bazơ và quỳ tím chuyển sang màu xanh.
Ví dụ:
Tác dụng với axit:
(NH2)xR(COOH)y + HCl → (ClNH3)xR(COOH)y
Tác dụng với bazơ:
(NH2)xR(COOH)y + NaOH → (NH2)xR(COONa)y + yH2O
Nồng độ mol là gì? Công thức tính theo nồng độ phần trăm chuẩn nhất
Bài tập vận dụng
Trong hóa học, chất lưỡng tính là một chất rất linh hoạt và đa dạng về các dạng bài tập. Tuy nhiên, nhìn chung sẽ có hai dạng bài tập chính đó là bài toán thuận và bài toán nghịch. Trong đó bài toán thuận là cho lượng chất tham gia phản ứng và hỏi về sản phẩm; bài toán nghịch là cho sản phẩm và hỏi về lượng chất tham gia phản ứng.
Chúng ta cùng đi vào giải bài tập cụ thể của 2 dạng bài trên nhé.
Dạng bài thuận: Cho lượng chất tham gia, hỏi sản phẩm
Bài tập: Cho dung dịch muối nhôm (Al3+) tác dụng với dung dịch bazơ (OH-). Cho tỉ số z= nOH- / nAl3+. Hãy cho biết sản phẩm thu được gồm những chất gì.
Giải:
Ta có 3 trường hợp đó là z≤3 ; z ≥4 và 3 < z <4
TH1: z ≤3 ⇒ Al3+ phản ứng vừa đủ hoặc dư khi có phản ứng
Al3+ + 3OH– → Al(OH)3 ↓
TH2: z ≥4 ⇒ phản ứng ở TH1 dư và hòa tan vừa hết Al(OH)3 cho phản ứng:
Al(OH)3 + OH- → Al(OH)3–
TH3: 3 < z < 4 ⇒ OH- dư sau phản ứng ở TH1 và sau đó hòa tan và một phần tạo ra Al(OH)3 ở TH2.
Dạng bài nghịch: Cho sản phẩm và hỏi về lượng chất đã tham gia phản ứng
Bài tập: Cho x mol OH- từ từ vào y mol Al3+. Sau phản ứng ta thu được z mol Al(OH)3. Trong đó y, z đã biết. Tính x.
Giải:
Với dạng bài tập này ta sẽ có các trường hợp:
- Với trường hợp y=z thì ta sẽ có x=3y+3z
- Nếu z < y sẽ có 2 trường hợp:
TH1: (Al3+) dư sau phản ứng hóa học => x = 3z => số lượng mol (OH-) nhỏ nhất
TH2: Nếu cả hai phản ứng như trên đều xuất hiện => x=4y-z => Số mol có trong (OH-) là lớn nhất.
Chú ý:
– Để giải được bài tập trên chúng ta cũng cần quy về số mol của Al3+ và sau đó quy về số mol OH- trong các dung dịch.
– Đặc biệt cần chú ý đến một số kết tủa như BaSO4, Al2(SO4)3 với dung dịch Ba(OH)2.
– Trong trường hợp mà cho OH- tác dụng với dung dịch chứa cả Al3+ và H+ thì OH- sẽ phản ứng với axit là H+ trước sau đó mới đến Al3+.
Với những thông tin về chất lưỡng tính là gì, các chất lưỡng tính và chất phân loại, cùng với những bài tập vận dụng thông dụng nhất về chất lưỡng tính, hi vọng thông qua bài viết trên sẽ giúp các bạn vận dụng kiến thức vào bài học một cách dễ dàng nhất.
