Chất nào sau đây không có tính lưỡng tính?

Đáp án và giải thích chính xác câu hỏi trắc nghiệm “Chất nào sau đây không có tính lưỡng tính?” cùng với kiến thức lý thuyết liên quan là tài liệu hữu ích môn Hóa học dành cho các bạn học sinh và thầy cô giáo tham khảo.

Trắc nghiệm: Chất nào sau đây không có tính lưỡng tính?

A. ZnO

B. Zn(OH)₂

C. ZnSO₄ 

D. Zn(HCO₃)₂

Lời giải:

Đáp án đúng: C. ZnSO₄ 

Giải thích:

A. ZnO là hợp chất lưỡng tính vì ZnO vừa có tính axit, vừa có tính bazơ

    ZnO + 2HCl → ZnCl₂  + H₂O

    ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O

B. Zn(OH)₂ là hợp chất lưỡng tính vì Zn(OH)₂ vừa có tính axit, vừa có tính bazơ

    Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂  + 2H₂O.

    Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + 2H₂O.

C. ZnSO₄ không phải là hợp chất lưỡng tính vì ZnSO₄ chỉ có tính axit, không có tính bazơ

    ZnSO₄ + HCl → không xảy ra

    ZnSO₄ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + Na₂SO₄.

D. Zn(HCO₃)₂ là hợp chất lưỡng tính vì Zn(HCO₃)₂ vừa có tính axit, vừa có tính bazơ

    Zn(HCO₃)₂ + 2HCl → ZnCl₂  + 2CO₂ + 2H₂O.

    Zn(HCO₃)₂ + 2NaOH → 2NaHCO₃ + Zn(OH)₂.

Cùng Top lời giải tìm hiểu về tính lưỡng tính của các chất nhé.

Kiến thức mở rộng về tính lưỡng tính của các chất

Trong hóa học, hợp chất lưỡng tính là một phân tử hoặc ion có thể phản ứng với cả axit và base. Nhiều kim loại (như kẽm, thiếc, chì, nhôm và beryli) tạo thành các oxit lưỡng tính hoặc hydroxide lưỡng tính. Tính lưỡng tính còn phụ thuộc vào trạng thái oxy hóa. 

Ví dụ: Al₂O₃ là một oxit lưỡng tính.

1. Tính lưỡng tính là gì?

Lưỡng tính là khả năng của một số chất tùy theo điều kiện mà thể hiện tính chất axit hoặc tính chất bazơ, tạo ra muối khi tác dụng với axit cũng như khi tác dụng với bazơ. 

2. Chất lưỡng tính là gì?

- Định nghĩa:

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

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

- Vậy chất lưỡng tính là chất vừa thể hiện tính axit vừa thể hiện tính bazơ. Các chất có tính chất lưỡng tính tạo ra muối khi phản ứng với axit cũng như khi phản ứng với bazơ.

- Là chất lưỡng tính khi phản ứng với axit hoặc bazơ tạo ra phản ứng trung hòa. Nhưng nhiều loại hợp chất khi phản ứng với axit hoặc bazơ không gây ra phản ứng trung hòa. Hầu hết các muối đều phản ứng với axit để tạo ra muối và axit. Hoặc muối phản ứng với bazơ tạo thành muối và bazơ.

Ví dụ:

Al₂O₃ +  6HCl → 2AlCl₃ +  3H₂O

Al₂O₃ +  2NaOH →  2NaAlO₂ +  H₂O

Zn(OH)₂ +  2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ +  H₂O

Zn(OH)₂ +  2KOH  → K₂ZnO₂ +  2H₂O

→ Như vậy, Al₂O₃, Zn(OH)₂,…đều là các chất có tính lưỡng tính.

- Nói rằng chất có tính lưỡng tính tác dụng được với axit và bazơ; vậy nói ngược lại, chất tác dụng với axit và bazơ là chất có tính lưỡng tính có đúng không?

- Không nên nói ngược lại! Chất có tính lưỡng tính khi tác dụng với axit hoặc bazơ gây ra phản ứng trung hòa; nhưng nhiều loại hợp chất khi tác dụng với axit hoặc bazơ không gây ra phản ứng trung hòa. Đa số các muối tác dụng với axit tạo ra muối và axit hoặc tác dụng với bazơ tạo thành muối và bazơ.

Ví dụ:

CuCl₂ +  H₂SO₄ → CuSO₄ +  2HCl

CuCl₂ +  2NaOH →2NaCl  +  Cu(OH)₂

Như vậy, tùy theo bản chất của phản ứng mà xác định chất có tính lưỡng tính hay không!

3. Phân loại chất lưỡng tính

a. Hidroxit lưỡng tính

- Hidroxit lưỡng tính là hidro khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit vừa có thể phân li như bazơ. 

Ví dụ: Zn(OH)₂ là hidroxit lưỡng tính. Để thể hiện tính lưỡng tính của Zn(OH)₂ người ta thường viết nó dưới dạng H₂ZnO₂.

- Các hidroxit lưỡng tính thường gặp là Zn(OH)₂, Al(OH)₃, Sn(OH)₂, Pb(OH)₂. Các chất này ít tan trong nước và lực axit, lực bazơ đều yếu.

b. Oxit lưỡng tính

Oxit lưỡng tính bao gồm các oxit ứng với các hidroxit như Al₂O₃, ZnO, Cr₂O₃. Chất Cr₂O₃ chỉ tan trong NaOH đặc, nóng.

Phương trình hóa học minh họa:

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH → H₂O + 2NaAlO₂ (natri aluminat)

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O

→ Oxit lưỡng tính là những oxit vừa tác dụng với dung dịch axit, vừa tác dụng với dung dịch bazơ.

c. Muối axit của axit yếu

Muối axit của axit yếu bao gồm NaHCO₃, KHS, NaH₂PO₄, Na₂HPO₄, KHSO₃,… Các chất này khi tác dụng với HCl và NaOH sẽ cho ra các phản ứng hóa học khác nhau.

d. Muối của axit yếu và bazo yếu

- Muối của axit yếu và bazơ yếu điển hình là (NH₄)₂CO₃, CH₃COONH₄, CH₃COONH₃−CH₃. Khi tác dụng với HCl sẽ cho ra phương trình hóa học: 

(NH₄)₂RO₃ + 2HCl → 2NH₄Cl + H₂O + RO₂ (với R là C, S)

(NH₄)₂S + 2HCl → 2NH₄Cl + H₂S

- Khi tác dụng với NaOH sẽ cho ra phương trình hóa học

 NH₄⁺ + OH⁻→ NH₃ + H₂O. 

- Kim loại Al, Zn, Be, Sn, Pb không phải chất lưỡng tính nhưng cũng tác dụng được với cả axit và dung dịch bazơ.

e. Các loại khác

- Ngoài oxit lưỡng tính, muối axit của axit yếu và muối của axit yếu và bazơ yếu thì amino axit và một số muối của amino axit cũng là chất lưỡng tính.

- Amino axit vừa có tính bazơ (do nhóm NH₂), vừa có tính axit (do nhóm COOH). Amino axit tác dụng với dung dịch axit sẽ cho ra phương trình 

(NH₂)_xR(COOH)_y + xHCl→(ClNH₃)_xR(COOH)_y

- Khi amino axit tác dụng với dung dịch bazơ sẽ cho ra phương trình hóa học là 

(NH₂)_xR(COOH)_y + yNaOH→(NH₂)_xR(COONa)_y + yH₂O.

4. Các Oxit lưỡng tính thường gặp

- Các hydroxit lưỡng tính: Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Sn(OH)₂, Pb(OH)₂, Be(OH)₂, Cr(OH)₃ ..

- Các oxit lưỡng tính: Al₂O₃, ZnO, SnO, PbO, BeO, Cr₂O₃ ...

- Các muối mà gốc axit còn chứa H có khả năng phân ly ra H⁺ của đa axit yếu: HCO₃^- , HPO₄^2-, H₂PO₄^- , HS^- , HSO₃^- (NaHCO₃, NaHS....)

- Lưỡng tính 2 thành phần, thường tạo bởi cation của bazơ yếu + anion của axit yếu: (NH₄)₂CO₃, HCOONH₄,.. .

Chú ý:

- H₃PO₃ là axit 2 nấc, H₃PO₂ là axit 1 nấc, este, kim loại không phải chất lưỡng tính.

- Chất tác dụng cả với HCl và NaOH chưa chắc là chất lưỡng tính

Ví dụ: 

- Este, Al, Zn đều tác dụng NaOH và HCl nhưng không phải chất lưỡng tính

- Cu(OH)₂ còn nhiều tranh cãi và mâu thuẫn nên không được xem đây là chất lưỡng tính.

5. Chất không có tính chất lưỡng tính là gì?

- Chất không có tính chất lưỡng tính là chất không có khả năng tác dụng với dung dịch axit và bazơ. Theo thuyết điện li thì chất không có tính lưỡng tính là chất trong nước không thể phân li theo cả kiểu axit và kiểu bazơ.

- Theo thuyết Bronsted thì chất không có tính lưỡng tính là những chất vừa không có khả năng cho proton H⁺, vừa không có khả năng nhận proton H⁺.

6. Phương pháp giải bài tập về hợp chất lưỡng tính

- Với dạng bài tập này phương pháp tối ưu nhất là phương pháp đại số: Viết tất cả các PTHH xảy ra, sau đó dựa vào các dữ kiện đã cho và PTHH để tính toán

- Bài toán về sự lưỡng tính của các hidroxit có 2 dạng

*Bài toán thuận: Cho lượng chất tham gia phản ứng, hỏi sản phẩm.

Ví Dụ: Cho dung dịch muối nhôm ( Al³⁺) tác dụng với dung dịch kiềm ( OH^-). Sản phẩm thu được gồm những chất gì phụ thuộc vào tỉ số 

k = n_OH^-/n_Al³⁺

+ Nếu k ≤ 3 thì Al³⁺ phản ứng vừa đủ hoặc dư khi đó chỉ có phản ứng

Al³⁺  +   3OH^- → Al(OH)₃ ↓      (1)

( k = 3 có nghĩa là kết tủa cực đại)

+ Nếu k ≥ 4 thì OH-phản ứng ở (1) dư và hòa tan vừa hết Al(OH)3 theo phản ứng sau:

Al(OH)₃  + OH^- → Al(OH)₄^-     (2)

+ Nếu 3 < k < 4 thì OH^- dư sau phản ứng (1) và hòa tan một phần Al(OH)₃ ở (2)

*Bài toàn nghịch: Cho sản phẩm, hỏi lượng chất đã tham gia phản ứng

Ví Dụ: Cho a mol OH^- từ từ vào x mol Al³⁺, sau phản ứng thu được y mol Al(OH)₃ ( x, y đã cho biết). Tính a?

Nhận xét:

- Nếu x = y thì bài toán rất đơn giản, a = 3x =3y

- Nếu y < x Khi đó xảy ra một trong hai trường hợp sau:

   + Trường hợp 1: Al³⁺ dư sau phản ứng (1): Vậy a = 3y → Trường hợp này số mol OH^- là nhỏ nhất

   + Trường hợp 2:  Xảy ra cả (1) và (2): Vậy a = 4x – y → Trường hợp này số mol OH^- là lớn nhất

Chú ý:

+ Muốn giải được như bài toán trên chúng ta cần quy về số mol Al³⁺ trong AlCl₃, Al₂(SO₄)₃.. và quy về số mol OH^- trong các dd sau: NaOH, KOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂

+ Cần chú ý đến kết tủa BaSO₄ trong phản ứng của Al₂(SO₄)₃ với dung dich Ba(OH)₂. Tuy cách làm không thay đổi nhưng khối lượng kết tủa thu được gồm cả BaSO₄

+ Trong trường hợp cho OH^- tác dụng với dung dịch chứa cả Al³⁺ và H⁺ thì OH^- sẽ phản ứng với H⁺ trước sau đó mới phản ứng với Al³⁺

+ Cần chú ý các dung dịch muối như Na[Al(OH)₄], Na₂[Zn(OH)₄]... khi tác dụng với khí CO₂ dư thì lượng kết tủa không thay đổi vì:

Na[Al(OH)₄] + CO₂→ Al(OH)₃↓ + NaHCO₃

+ Còn khi tác dụng với HCl hoặc H₂SO₄ loãng thì lượng kết tủa có thể bị thay đổi tùy thuộc vào lượng axit:

HCl + Na[Al(OH)₄]  → Al(OH)₃ ↓+ NaCl + H₂O

+ Nếu HCl dư:

Al(OH)₃  + 3HCl→ AlCl₃  + 3H₂O

TH1: n_H⁺ = n↓

TH2: HCl dư : n_H⁺ = 4n_Al³⁺ - 3n↓

7. Bài tập luyện tập

Bài 1: Rót 100 ml dung dịch NaOH 3,5M vào 100 ml dung dịch AlCl₃ 1M thu được m gam kết tủa. Tính m?

Bài 2: Cho 450 ml dung dịch KOH 2M tác dụng với 100 ml dung dịch Al₂(SO₄)₃ 1M được dung dịch X. Tính nồng độ mol/l các chất trong dung dịch X?

Bài 3: Cho m gam hỗn hợp bột Al và Fe tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 6,72 lít khí (đktc). Nếu cho m gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl dư thì thấy thoát ra 8,96 lít khí (đktc). Tính khối lượng của Al và Fe trong hỗn hợp ban đầu.