Phương pháp giải một số dạng bài tập về sự điện li

Lý thuyết về sự điện li

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước ra ion.

- Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li.

=> Axit, bazo, muối đều là những chất điện li

Chất điện li được phân thành chất điện li mạnh và chất điện li yếu.

+ Chất điên li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion.

+ Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Dãy nào sau đây chỉ chứa các chất điện li mạnh:

A. NaNO₃, HClO₃, NaHSO₄, Na₂S, NH₄Cl.

B. NaNO₃, Ba(HCO₃)₂, HF, AgCl, NH₄Cl.

C. NaNO₃, HClO₃, H₂S, Mg₃(PO₄)₂, NH₄Cl.

D. NaNO₃, HClO₃, Na₂S, NH₄Cl, NH₃.

Hướng dẫn giải chi tiết:

B sai do HF là chất điện li yếu

C loại do H₂S là chất điện li yếu

D loại do NH₃ là chất điện li yếu

Đáp án A

Ví dụ 2: Chất nào sau đây không dẫn điện được ?

A. KCl rắn, khan.

B. CaCl₂ nóng chảy.

C. NaOH nóng chảy.

D. HBr hòa tan trong nước.

Hướng dẫn giải chi tiết:

KCl rắn, khan không điện li ra ion nên không có khả năng dẫn điện.

Đáp án A

Ví dụ 3: Câu nào sau đây đúng khi nói về sự điện li ?

A. Sự điện li là sự hòa tan một chất vào nước thành dung dịch.

B. Sự điện li là sự phân li một chất dưới tác dụng của dòng điện.

C. Sự điện li là sự phân li một chất thành ion dương và ion âm khi chất đó tan trong nước hay ở trạng thái nóng chảy.

D. Sự điện li thực chất là quá trình oxi hóa khử.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Theo định nghĩa về sự điện li thì:

Sự điện li là sự phân li một chất thành ion dương và ion âm khi chất đó tan trong nước hay ở trạng thái nóng chảy.

Đáp án C.

Ví dụ 4: Cho các chất : H₂O, HCl, NaOH, NaCl, CuSO₄, HCOOH. Các chất điện li yếu là :

A. H₂O, HCOOH, CuSO₄

B. HCOOH, CuSO₄.            

C. H₂O, HCOOH. 

D. H₂O, NaCl, HCOOH, CuSO₄.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Trong dãy trên có chứa các chất điện li yếu là: H₂O, HCOOH. 

Đáp án C.

Ví dụ 5: Các dung dịch sau đây có cùng nồng độ 0,10 mol/l, dung dịch nào dẫn điện kém nhất ?

A. HCl.            B. HF.

C. HI.              D. HBr.

Hướng dẫn giải chi tiết:

HF là chất điện li yếu => khi điện li sẽ điện li ra ít ion nhất => Dẫn điện kém nhất

Đáp án B.

Xác định nồng độ các ion trong dung dịch chất điện li

* Một số lưu ý cần nhớ

Để làm được dạng bài tập này:

- Viết phương trình điện li

- Tính số mol chất điện li đang xét

=> Số mol ion có trong dung dịch chất điện li => Nồng độ ion có trong dung dịch chất điện li.

* Lưu ý: Khi trộn 2 thể tích dung dịch, các em cần tính tổng thể tích dung dịch lúc sau

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Trộn 200 ml dung dịch chứa 12 gam MgSO₄ với 300 ml dung dịch chứa 34,2 gam Al₂(SO₄)₃ thu được dung dịch X. Nồng độ ion SO₄^2- trong X là

A. 0,2M.        B. 0,8M.

C. 0,6M.        D. 0,4M.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Ta có phương trình điện li:

MgSO₄ → Mg²⁺ + SO₄^2-

0,1                           0,1 (mol)

Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄^2-

0,1                              0,3 (mol)

n_SO4^2- = 0,4 mol ⇒ C_M(SO4^2-) = n : V = 0,4/(0,2 + 0,3) = 0,8M

Đáp án B

Ví dụ 2: Nồng độ mol/l của ion H⁺ trong dung dịch H₂SO₄ là 60% (D = 1,503 g/ml) là:

A. 12,4 M        B. 14,4 M 

C. 16,4 M        D. 18,4 M

Hướng dẫn giải chi tiết:

Xét 100 gam dung dịch H₂SO₄ là 60%

mH₂SO₄ = m dd . C% = 100 . 0,6 = 60 gam

=> n H₂SO₄ = 60 : 98 = 0,6 (mol)

V = m dd : D = 100/1,503 = 66,5 ml

⇒ C_M H₂SO₄ = 0,61/0,0665 = 9,2 M

Ta có: H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

⇒ [H⁺] = 2 . C_M H₂SO₄ = 18,4 M

Bài toán liên quan đến độ điện li α.

* Một số lưu ý cần nhớ

Để làm được dạng bài tập này ta cần:

- Viết phương trình điện li

- Xác định nồng độ chất tại các thời điểm: ban đầu, cân bằng, sau phản ứng.

- Kết hợp cả công thức tính độ điện li để giải quyết được yêu cầu bài toán

Độ điện li:  (α) :  α  = \(\frac{n}{{{n_o}}}\) ₌   \(\frac{C}{{{C_o}}}\)    

Với : n là số phân tử phân li ra ion, n_olà số phân tử hòa tan.

C là nồng độ mol chất tan phân li thành ion, C_o là nồng độ mol chất hòa tan.

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Tính nồng độ mol của các ion CH₃COOH, CH₃COO^-, H⁺ tại cân bằng trong dung dịch CH₃COOH 0,1M có α= 1,32%.

Hướng dẫn giải chi tiết:

     CH₃COOH ↔    H+     +     CH₃COO- (1)

Ban đầu:    C_o             0                    0

Phản ứng: C_o. α          C_o . α             C_o . α

Cân bằng: C_o.(1- α)     C_o . α           C_o . α

Vậy:  [H+]= [CH₃COO^-] = a. C_o   = 0,1. 1,32.10-2M = 1,32.10-3M

[CH₃COOH] = 0,1M – 0,00132M = 0,09868M

Ví dụ 2: Tính độ điện li của axit HCOOH 0,007M trong dung dịch có [H+]=0,001M

Hướng dẫn giải chi tiết

                          HCOOH  +  H₂O ↔ HCOO- +      H₃O+

Ban đầu:           0,007                                                     0

Phản ứng:        0,007. α                                            0,007. α

Cân bằng:        0,007(1- α)                                         0,007. α

Theo phương trình ta có:    [H+]  = 0,007. α = 0,001

=> α = 14%