PHẢN ỨNG TẠO KẾT TỦA
TS Vi Anh Tuấn
Khoa hóa học – Trường Đại học KHTN - ĐHQG Hà Nội
Phản ứng tạo kết tủa là phản ứng tạo thành chất rắn từ các chất tan trong dung dịch.
Thí dụ:
Ag
+
+ Cl
-
→ AgCl (r)
Ca
2+
+ C
2
O
4
2-
→ CaC
2
O
4
(r)
Trong hoá phân tích, phản ứng tạo kết tủa được sử dụng để:
•Tách chất cần xác định khỏi các chất cản trở.
•Phân tích khối lượng.
•Phân tích gián tiếp.
•Chuẩn độ kết tủa.
1. Tích số tan và độ tan
1.1 Tích số tan
Quá trình hoà tan là quá trình thuận nghịch, do đó cũng tuân theo định luật tác dụng
khối lượng. Xét cân bằng hòa tan (M

> T: dung dịch quá bão hoà => xuất hiện kết tủa.

n
X
m
M
CCQ
=
= T: dung dịch bão hoà.

n
X
m
M
CCQ
=
< T: dung dịch chưa bão hoà => không xuất hiện kết tủa.
• Tính độ tan của các chất ít tan (muối, hidroxit).
Câu 1.1. So sánh độ tan của AgCl và AgBr trong nước cất. Biết T
AgCl
= 10
-10
, T
AgBr
= 10
-
13
.
1
Hướng dẫn giải (AgCl > AgBr)

0,006 = 2,4.10
-4
> T => có kết tủa tạo thành;
(b) TPGH: CrO
4
2-
: 0,034 M
BaCrO
4Ba
2+
+ CrO
4
2-
Cb x 0,034 + x
T = x (0,034 + x) = 1,2.10
-10
⇒
x = 3,53. 10
-9
M.
⇒
[CrO
4
2-
] = 0,034 M;
[Ba
2+

],
[CH
3
NH
3
+
], [CH
3
NH
2
], [H
3
O
+
] và pH của dung dịch.
(b) Hãy tính K
b
của metylamin.
(c) Nếu thêm 0,05 mol La(NO
3
)
3
vào 1,00 L dung dịch chứa 0,20 mol CH
3
NH
2
và 0,20
mol CH
3
NH

2
(r)

→
¬ 
Mg
2+
(aq) + 2 F
-
(aq)
Trong dung dịch bão hoà MgF
2
ở 18° C, nồng độ của Mg
2+
là 1,21.10
-3
M.
(a) Hãy viết biểu thức tích số tan, T, và tính giá trị này ở 18° C.
2
(b) Hãy tính nồng độ cân bằng của Mg
2+
trong 1,000 L dung dịch MgF
2
bão hoà ở 18°C
chứa 0,100 mol KF.
(c) Hãy dự đoán kết tủa MgF
2
có tạo thành không khi trộn 100,0 mL dung dịch Mg(NO
3
)

1
= 1,0 × 10
-7
và K
2
= 1,3 × 10
-13
.
(a) Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H
2
S 0,100 M khi điều chỉnh pH = 2,0.
(b) Một dung dịch A chứa các cation Mn
2+
, Co
2+
, và Ag
+
với nồng độ ban đầu của mỗi ion
đều bằng 0,010 M. Hoà tan H
2
S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 2,0 thì ion nào tạo
kết tủa?
Cho: T
MnS
= 2,5× 10
-10
; T
CoS
= 4,0× 10
-21

++
−
=
++
=
SH
aaa
aa
C
KKKHH
KK
S
b) Có: [Mn
2+
] [S
2-
] = 10
-2

×
1,3 .10
-17
= 1,3 .10
-19
< T
MnS
= 2,5 .10
-10
; không có
kết tủa

= 1,3 .10
–21
> T
Ag2S
= 6,3 .10
-50
; có kết tủa
Ag
2
S
c) Có: [Pb
2+
][SO
4
2-
] = 1,6.10
-8
.
⇒
[Pb
2+
] = [SO
4
2-
] = 1,265.10
-4
.
3
Khi nồng độ sunfua đạt 1,00.10
-17


→
¬ 
m M
n+
+ n X
m-
mS nS
Có: T = [M]
m
[X]
n
= [mS]
m
[nS]
n
⇒
nm
nm
nm
T
S
+






=

4
có thể tan tối đa trong 100 ml nước ở 25
o
C.
(d) Thêm 0,1 mol AgNO
3
vào 1,0 lit dung dịch bão hòa Ag
2
CrO
4
. Giả thiết thể tích dung
dịch không thay đổi. Hãy cho biết [CrO
4
2-
] tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.
Trong dung dịch bão hòa Ag
3
PO
4
ở 25
o
C, nồng độ Ag
+
là 5,3.10
-5
M.
(e) Hãy tính tích số tan của Ag
3
PO
4

ion khác, nhưng các kết tủa hình thành có độ tan khác nhau nhiều thì khi thêm chất tạo kết
tủa vào dung dịch, các kết tủa sẽ lần lượt được tạo thành. Hiện tượng tạo thành lần lượt
các kết tủa trong dung dịch được gọi là kết tủa phân đoạn.
*Điều kiện kết tủa hoàn toàn:
• [X] < 10
-6
M, hoặc
• %X còn lại trong dung dịch < 0,1%
Câu 2.1. Thêm AgNO
3
rắn vào dung dịch NaCl 0,10 M và Na
2
CrO
4
0,0010 M. Cho tích
số tan của AgCl là 1,8.10
-10
và của Ag
2
CrO
4
là 2,4.10
-12
.
(a) Hãy tính nồng độ Ag
+
cần thiết để bắt đầu xuất hiện kết tủa AgCl.
(b) Hãy tính nồng độ Ag
+
cần thiết để bắt đầu xuất hiện kết tủa Ag

Một dung dịch chứa BaCl
2
và SrCl
2
có cùng nồng độ là 0,01 M. Câu hỏi đặt ra là liệu
có thể tách hoàn toàn hai muối này ra khỏi nhau bằng cách thêm dung dịch bão hòa natri
sunfat hay không. Biết điều kiện để tách hoàn toàn là ít nhất 99,9% Ba
2+
đã bị kết tủa ở
dạng BaSO
4
và SrSO
4
chiếm không quá 0,1 % khối lượng kết tủa. Biết các giá trị tích số
tan như sau: T
BaSO4
= 1× 10
-10
và T
SrSO4
= 3× 10
-7
.
(a) Hãy tính nồng độ của Ba
2+
còn lại trong dung dịch khi 99,9% Ba
2+
đã bị kết tủa và cho
biết phương pháp này có dùng được để tách hoàn toàn hai muối ra khỏi nhau hay không?
Sự tạo phức có thể làm tăng đáng kể độ tan. Biết tích số tan của AgCl là 1,7× 10

trong dung dịch là:
M
Ba
T
SO
BaSO
5
5
10
2
2
4
10
10.0,1
10.1
][
][
4
−
−
−
+
−
===
⇒
MM
SO
T
Sr
SrSO

===
Tính độ tan của AgCl trong dung dịch amoniac 1,0 M.
AgCl + 2 NH
3

→
¬ 

Ag(NH
3
)
2
+
+ Cl


3107
10.55,210.7,110.5,1
−−
=×=
K
bđ 1,0
cb 1,0 - 2x x x
⇒
3
2
2
10.55,2
)20,1(
−

-
và anion của kết tủa
có thể phản ứng với H
+
trong dung dịch. Ngoài ra, những cấu tử khác có trong dung dịch
cũng có thể tham gia phản ứng với các ion của kết tủa hoặc ít nhất cũng làm biến đổi hệ số
hoạt độ của chúng. Những yếu tố đó đều ảnh hưởng đến độ tan của kết tủa.
3.1 Ảnh hưởng của pH
Câu 3.1. (a) Hãy cho biết dung dịch của các muối sau có tính axit, bazơ hay trung tính?
Giải thích. Natri photphat, đồng (II) nitrat và xesi clorua.
(b) Hãy tính khối lượng bạc photphat cần dùng để pha 10 lit dung dịch bão hòa. Khi tính
bỏ qua sự thủy phân của ion photphat.
6
Biết bạc photphat có T = 1,3 .10
–20
.
(c) Hãy cho biết trong thực tế nếu hòa tan lượng bạc photphat tính được ở phần (b) vào 10
lit nước thì dung dịch thu được đã bão hòa hay chưa? Giải thích.
Hướng dẫn giải
a. Na
3
PO
4
: bazơ; Cu(NO
3
)
2
: axit; CsCl: trung tính;
b. Ag
3

⇒
m
Ag3PO4
= 4,68.10
-6
×
10
×
419 = 1,96.10
-2
gam
c. Chưa, vì PO
4
3-
bị thủy phân làm tăng độ tan của muối)
Câu 3.2. Tính độ tan của AgOCN trong dung dịch HNO
3
0,001M.
Cho T
AgOCN
= 2,3.10
-7
; HOCN có K
a
=3,3.10
-4
.
Hướng dẫn giải
AgOCN
→

] = [OCN
-
] + [HOCN] (3)
[H
+
] + [HOCN] = 10
-3
(4)
Giải hệ:
(2, 4)
⇒

][
]])[[10(
10.3,3
3
4
HOCN
OCNHOCN
−−
−
−
=
⇒

][10.3,3
].[10
][
4
3

7
4
3
10.3,2)
10.3,3
10
(
−
−
−
=
+
+
x
x
x
x
⇒
x
3
+ 1,33.10
-3
x
2
- 2,3.10
-7
x - 7,59.10
-11
= 0
7

2
2
S (ở đktc). Hãy tính
S (ở đktc). Hãy tínhnồng độ mol của H
nồng độ mol của H
2
2
S trong dung dịch bão hòa. Giả thiết rằng quá trình hòa tan H
S trong dung dịch bão hòa. Giả thiết rằng quá trình hòa tan H
2
2
S không
S khônglàm thay đổi thể tích của dung dịch.
làm thay đổi thể tích của dung dịch.
(b) Dung dịch FeCl
(b) Dung dịch FeCl
2
2
0,010 M được bão hòa H
0,010 M được bão hòa H
2
2
S bằng cách xục liên tục dòng khí H
S bằng cách xục liên tục dòng khí H

= 1,3 .10
= 1,3 .10
-14
-14
. Hằng số ion của
. Hằng số ion củanước K
nước K
w
w
= 1 .10
= 1 .10
-14
-14
.
.
Hãy cho biết để thu được nhiều kết tủa FeS hơn thì cần phải tăng hay
Hãy cho biết để thu được nhiều kết tủa FeS hơn thì cần phải tăng haygiảm pH của dung dịch?
giảm pH của dung dịch?
(c) Hãy tính pH cần thiết lập để nồng độ Fe
(c) Hãy tính pH cần thiết lập để nồng độ Fe
2+
2+
giảm từ 0,010 M xuống còn 1,0 .10
giảm từ 0,010 M xuống còn 1,0 .10

2
2
S
S
→
→FeS (r) + 2H
FeS (r) + 2H
+
+
. Biết axit axetic có K
. Biết axit axetic có K
a
a
= 1,8 .10
= 1,8 .10
-5
-5
. Giả sử việc thêm axit axetic và natri
. Giả sử việc thêm axit axetic và natriaxetat không làm thay đổi thể tích của dung dịch.
axetat không làm thay đổi thể tích của dung dịch.
(e) Hãy tính pH của dung dịch đệm trước khi xục khí H
(e) Hãy tính pH của dung dịch đệm trước khi xục khí H
2
2

10.0,8
10.0,1
10.0,8
][
][
−
−
−
+
−
===
Fe
T
S
FeS
Mặt khác:
Mặt khác:
2
212
2
][
][
][
+
−
=
H
KKSH
S
aa

8
d.
d.
Fe
Fe
2+
2+
+ H
+ H
2
2
S
S
→
→
FeS (r) + 2 H
FeS (r) + 2 H
+
+
0,01 0,02
0,01 0,02
CH
CH
3
3
COO
COO
-
-
+ H

⇒
⇒
12,0
02,0
log74,475,5
−
+=
a
⇒
⇒
a = 1,25 M
a = 1,25 M
e.
e.
84,5
1,0
25,1
log74,4
][
][
log
3
3
=+=+=
−
COOHCH
COOCH
pKpH
a
)

2
2
M; thể tích của dung dịch không thay đổi khi cho CO
M; thể tích của dung dịch không thay đổi khi cho CO
2
2
và NaOH vào; các hằng số: pK
và NaOH vào; các hằng số: pK
a
acủa H
của H
2
2
CO
CO
3
3
là 6,35 và 10,33; pK
là 6,35 và 10,33; pK
s
s
của Fe(OH)
của Fe(OH)
3
3
là 37,5 và của BaCO
là 37,5 và của BaCO

2
O
O
0,015 0,015
0,015 0,015
CO
CO
2
2
+ 2 OH
+ 2 OH
-
-→
¬ 
CO
CO
3
3
2-
2-
+ H
+ H
2
2
O
O
0,03 0,06 0,03


→
¬ 
BaCO
BaCO
3
3
0,015 0,015
0,015 0,015
TPGH: CO
TPGH: CO
3
3
2-
2-
: 0,015 M;
: 0,015 M;
CO
CO
3
3
2-
2-
+ H
+ H
2
2
O
O
→