Chương 1 SO LUC CAC THUYET ñXIT _ 8870 Các nhà nghiên cứu luôn chú ý đến bản chất của Axit_Bazo , đặc biệt là thei gian gin đây ,ngành hoá học phat triển mạnh mề, tích luỹ được nhiều div kiện thực nghiệm phong phú đòi hỏi những khái niệm lý thuyết sâu rong để giải thích các tương tác Axit Bazơ. Vì thể các thuyết Axit Bazơ Hn lượt ra đời I. Sự ra đời các thuyết Axit_Bazd Axit được biết đến đầu tiên ở kỷ nguyên của chúng ta là axit axetic tức là giấm do rượu vang hoá chua ma tạo thành. Thuật ngữ axit được lây tự tiếng Latinh “ Acetum”TM có nghĩa là giấm.
Đến khoảng thế kỷ thứ 17 các nhà giả kim thuật mới điểu chế được axit sunfric , axit clohidric , axit nitric. Những quan niệm đấu tiên về axit được đưa ra là dưa vào thực nghiệm và phát hiện them mot số tinh chất như : tính dé hoà tan và làm đổi màu một số phẩm màu thực vật. Ngoài ra dưa vào thực nghiệm người ta còn tìm thấy môi loại hợp chat nữa có tính chất trái ngược với axit đó là chất kiểm. Thuật ngữ kiểm lấy từ tiếng A_rip đó là “Alkali” có nghĩa là tro thực vật.
Giống như các axit , các chất kiểm có những tinh chất đặc trưng như hoa tan lưu huỳnh và dẫu , làm đổi mau một số phẩm màu thực vật từ đỏ sang xanh và chủ yếu trung hoà axit tạo thành muối. 1744 Ruel mở rộng khái niệm về kiểm bằng cách coi chúng là một lớp lợp chat rộng lớn và được gọi là Bazơ. Các thuyết Axit Bazơ A.Lavoisier là người đầu tiên nghiên cứu nguyên nhân của nhưng tính chất chung của Axit. Ong cho rằng : “Axit là những chat chứa Oxy” và kết luận “Tinh chất clung của Axit là do nguyên tố Oxy có trong hợp chat giv nen” Chính: vì thé.
thuyết này còn được gọi là “thuyét Oxy” nhưng Heavy di tìm thay những axit halogenic (HC trong thành phẩn của nó không chứa Oxy hing nó vẫn thể hiện tính chất của một Axit. Vì vậy HĐavy đã phúủ nhân loàn toàn thuyét này. Sink biêu trực tiện rÀạuuyến Chị Chúa Ming ` “huâm 0u: tố? aghigg Gide niên hitéug chẩn Trang “Thị Lan uyel Axit của H.Davy đã làm nhiều thí nghiệm cẩn thân với axit clohidric nhưng ông vin không tìm thấy Oxy và ông kết luận -: "Chất mang những tính chất chung của Axit là hídro” Vì vay, người ta goi thuyết này là "thuyết hidro”. 3,3 Thuyết Axit Bazơ của Y.Liebig (1803 1873) Ong cho ring: "Axit là những hợp chất chứa hidro , trong đó hidro có thé thay thé bằng kim loai” ° Uu điểm Quan niệm này đã thống nhất tất cả những thuyết thời bấy giờ : Axit có Oxy và Axit không có Oxy.
Khuyết điểm _ Chưa giải thích nguyên nhân của tính Axit. Khong nêu mặt định lượng của những tính chat đó. Mot câu hỏi đặt ra lúc bấy giờ là : “Tai sao hai lớp hop chất này lai có tinh chất chung trong khi đó các muối lai không có ?". Chỉ sau khi thuyết điện ly của Arrhenius ra đời câu hỏi đó mới được giải đáp.
Theo ông: “Axit là chat phân ly trong nước cho ion H” Bazơ là chất phân ly trong nước cho ion OH “ Và theo quan điểm này thì : "Điều kiện tất yếu của tương tác Axit Bazơ là phan ứng xảy ra theo sơ dd: H’ + OH = H;ạO" Thuyét Axit_Bazo của Arrhenius đã dat mốc quyết định cho sự ra đời của thuyết Axit Bazơ và cho đến nay vẫn chiếm mỘt vị trí quan trọng trong sách SGK Tuy nhiên nó vẫn còn có những uu khuyết điểm. e LÚu điểm Dung dịch của các Axil (các Bazơ )đều có tính chat chung vì déu có mation H(OH ) Nhiệt trung hoà của các Axit mạnh và các Bazơ mạnh là mot hang số (-37,6 kcal. Phan ứng trung hoà thực chất là phản ứng giữa H" và OF H` + OH «= H,O _ Giữa tính xúc tác của các Axit và độ dẫn điện của dung dich của chiing có một sự tương ứng : ion HỶ có tính xúc tác đồng thời rat để linh đồng (din điện tốt). Stuh otéu tực higu ZÀguyến Fly Thig Ming ” Lugu vdu tit ngiiệp Gido niên luting dân ¢Trang Thi Lin Cho phép định lượng độ manh của Axit.
Bazd đựa vào hằng số điển ly của chúng ở trong nước. Ví du Hằng số điện ly (phân ly) của axit HA. (HA ~~ H + A ) [H'I(A ] mM = S _ [HAI _ Hằng số K càng lớu axit càng mạnh Dựa vào thuyết điện ly này người ta còn giải thích được : tại sao dung dịch của các Axit khác nhau có cùng nồng độ lại có tính khác nhau hay khong giống nhau ? (đó là những axit mạnh khi điện ly tạo nên nổng độ ion HH cao. con những Axit có đô điện ly trong nước bé là Axit yếu và chúng din điện kém hơn.) và cách phân biệt oxit axit , oxit bazớ, oxit lưỡng tính và hydroxyt cine dưa vào định nghia Axit Bazơ của Arrhenius © Khuyét điểm Các Axit và Bazơ có thể tương tác với nhau mà không cẩu phân ly thanh các ion Vi du HClu„„ + các bazd khan HChw + NHyws = NHuCha _ Nhiều chất trong phân tử của chúng không có nhóm OL nhưng vin thé hiện tính Baz Ví dụ NH, , các amin : RNH;, RịNH.
Tinh xúc tác của các Axit không tương ứng với néng đô ion H” _ Trong dung dich nước dựa vào dit kiện thực nghiệm về năng lương livdrat hoá của H’ (= 1000kj/mol ') đã tính được tỷ SỐ aye cay. = 10 nghĩa là hau như không có mation H* Không giải thích được tương tác giữa các Axit với nhau Ví dụ HINO, + CH\COOH (CHICOOH:J (NO, ) Chi dp dung đối với dung dich nước và không giải thích nổi đại dị so wining phẩn ting có tính chat Axit Bazở xdy ra trong các dung dịch Khong phi nước [hiếu sót cơ bản của Anhenius là đã không để ý đến vai tro của dung mỏi và đã gấu tính Bazd với ion OH. tu niên thực higa Agayéu Thi “Thu đường wm Lagu oan til nghi¢n Gide siêu lntéug dda Trang z ThiLain Như vậy .thuyét Axit Bazơ của Arthenius giải thích khá tốt nhiều dir kiện thực nghiệm đổi với dung dịch nước của các Axit Bazở nhưng lại có hàng loạt thiếu sót. Với su phát triển của hóa học thuyết Arrhenius tỏ ra không có căn cứ xác đáng .Vì vậy , người ta đã nêu ra nhiều thyết khác nhau về Axit Bazơ nhằm giải thích được đại đa số những dữ kiện của tương tác Axit_ Baz.
25 Thuyết các hé d 3/ 1896 Kedi chú ý đến sự giống nhau giữa hydrat kết tinh và amonicat Ong quan niệm cho ring nước và amoniac lỏng là những dung môi có tính chat tương tự như nhau. Quan niệm về sau được xác định và phat triển bởi nhiều nhịà bác học khác. Sau đó trên cơ sở dif kiện thực nghiệm về sự nghiên cứu tính chất của những chất khác nhau trong NH, lỏng , Flankin đưa ra thuyết "các hé dung mdi của các hợp chất" "Khi cho tác dung các 4 kim hoặc halogenua với các dung mOi(hoae nước hoặc NH, lỏng) sẽ xảy ra phản ứng , như đã biết , thuỷ phân hoặc amoniac phân và tạo ra Axit" Phan ứng xảy ra trong nước Phan ứng xảy ra trong NI, lỏng Ch +HO = HOCI + HCI Cl, + NH, = NH,CI + HCI BCI, +3H,O = B(OH), + 3HCI BCI, + 3NH, = BỊNH;)+ 3HCI SiCl, + 2H,O = SiO, + 4HCI SICL, + 4NH, = Si(NH)), + HCI Ngoài ra Kedi và Flankin còn nhận thấy phản ứng xảy ra trong môi trường nước giông như trong NH, lỏng: _ Su tự phân ly của nước giống như sự tư phân ly của NH, lỏng 2H,0 = HịO' + OH 2NH, + NH,* + NH; _ Phan ứng trung hoa của Axit manh và Bazơ manh ở trong nude tương 16 nur trong NH, lỏng H,OCI + NaOH = NaCl + 2H;O NH,CI + NaNH; = NaCl + 2H,0 _ Khi cho kim loại tic dung với các dung môi là dung địch của các mudi amoni trong NH, lỏng 2(NH,)'.Cl + Mẹ MgCl, + H; T + 2NH, 2(H,O)'.Cl_ + Mẹ MgCl, + H› T + 2H,O Vi vậy theo Flankin: “Axit và Bazơ là những đẫn xuất của nước , amoniac. hidro sunfua và những chat tướng tư khác” Nói cách khác Siuh viéu tực hign Agayéu Thi Thug Ming tí thuận vdu tdt aghi¢n Gido niêm hating dda ¢Trang Thi Lan “Axit là nững hợp chất tao ra khi thay thé hidro trong phan ti nước „amoniac và các chat tương tư bằng 4 kim hoặc gốc điện tích ân!” Ví dụ Khi thay thế nguyên tử hydro trong phân tử nước (H_OH) bằng nhóm nitro (NO>) sẽ thu được axit nitric (HO_NO)).
Khi thay thé nguyên tử hydro trong phân tử nước (HOH) bằng Clo(Cl) sẽ thu được axit hypoclorơ (HO_C). “Bazd là những chất được tạo thành khí thay thé nguyên tử hydro trong phân tử nước , amoniac và những chất tương tự khác bing kim loại hoadc gốc mang điện dương” Ví dụ Thay thế nguyên tử hydro trong phân tử nước (H_OH) bằng Kali (K) ta được bazơ KOH Thay thé nguyên tử hydro trong phân tử amoniac (H_NH,) bing Kali (K) ta được bazơ KNH) Thuyét cud Flankin có tinh chất hình thức vì ông ta không nêu lên được nguyên nhân vật lý của sự giống nhau giữa các hợp chất những hệ dung mỏi khác nhau. Nghiên cứu những dung môi khác như COC|;, SeOCl, , SO) người ta thay những phản ứng Axit_Bazo cũng xảy ra tương tự như trong HO, NH, , HIF Vì vậy theo thuyết hệ dung môi : “Axit là chất tan có thể phân ly hay tác dung trực tiếp với dung môi cho cation đặc trưng của dung môi và Bazơ là chất tan có thể phan ly hay tác dung trực tiếp với dung môi cho anion đặc trưng của dung tôi” Ví dụ SO) lỏng có cation và anion đặc trưng là: 25O; + SƠ” + SO.” Cho nên trong SỐ; lỏng :SOC|; là axit, NaySO, là bazd và phản ứng trung hoà là SOCI, + Na;SO¿ = 2NaCl + 2SO; Nhuf vây , thuyết hệ dung môi phân chia các chat ra làm Axit. Baz xuất phat từ sự phân ly của dung môi nên đã mở rộng khái niệm Axit Bazd cho các hing moi khác với nước nhưng không giải thích được : Phan ứng trung hoà khi không có dung môi Ví du HClu¿ + NHạ¿, = NHCH4, Nguyên nhân đổi màu chất chỉ thị khi tác dung với Axil.
Baza, Siuh viéu are liệu :(À(guuyêun Thi Tlaig Ming 12 Xhuận oda tố? aghi¢n Gide niên lnthug ddan ¢Trang Thi Lan 2.