Show
Phương trình điện li là một trong những chuyên đề khá quan trọng trong chương trình hóa học lớp 11. Việc hiểu các định nghĩa về sự điện li cũng như một số phương trình điện li cơ bản luôn là điều cần thiết và bắt buộc trước khi giải một bài tập hóa học. Ở bài viết này Zicxa books sẽ làm rõ cho các bạn tất tần tật lý thuyết về chương này cũng như những bài tập hóa học quan trọng. Bạn đang xem: Cách viết phương trình điện li lớp 11 Nguyên tắc khi viết phương trình điện li1. Chất điện li mạnhChất điện li yếu là chất mà khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion. Chúng ta cùng tìm hiểu một số phương trình điện li của các chất điện li mạnh đặc trưng dưới đây: +) Axit: HCl, H2SO4 , HNO3 ... HCl → H+ + Cl-H2SO4 → 2H+ + SO4+) Bazo: NaOH, Ca(OH)2 ... NaOH → Na+ + OH-Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-+) Muối: NaCl, CaCl2 , Al2(SO4)3 NaCl → Na+ + Cl-CaCl2 → Ca2+ + 2Cl-Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42. Chất điện li yếuNgược lại với chất điện li mạnh thì chất điện li yếu là chất mà khi chúng được hòa tan trong nước, sẽ có một số ít phần từ hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phần tử trong dung dịch.Các chất điện li yếu thường gặp là: axit yếu, bazo yếu, các muối không tan, muối dễ bị phân hủy,.. Ví dụ: HF, H2S, H2SO3,CH3COOH, NH3, Fe(OH)2, Cu(OH)2, AgCl, PbSO4… Và đặc biệt H2O là một chất điện li yếu. Tổng hợp phương trình điện li thường gặpNgoài việc nắm vững kĩ năng và định nghĩa ở phần trên, thì kiến thức một số phương trình điện li thường gặp cũng khá quan trọng, giúp các bạn đỡ được nhầm lẫn. Cùng tìm hiểu qua một số chất như:  Phương pháp giải bài tập phương trình điện liDạng 1: Chất điện li mạnhBước 1: Viết phương trình điện li của chất điện li mạnh Dựa vào bảng phương trình trên cùng với dữ kiện đề bài, ta thiết lập một số phương trình liên quan đến các chất có trong đề bài. Một trong những chất điện li mà chúng ta khá hay quên đó chính là H2O. Đây là bước cực kì quan trọng quyết định trực tiếp đến kết quả tính toán của bài tập. Bước 2: Xác định nồng độ mol của ion Tính số mol của chất điện li có trong dung dịchViết phương trình điện li chính xác, biểu diễn số mol lên các phương trình điện li đã biếtTính nồng độ mol của ionVí dụ: Hòa tan 12,5 gam tinh thể CuSO4.5H2O trong nước thành 200 ml dung dịch . Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch thu được . Lời giải: a.) nCuSO4. 5H2O = 12,5/250 = 0,05 (mol) CuSO4.5H2O → Cu2+ + SO4 2- + 5H2O 0,05 0,05 0,05 (mol) < Cu2+> = = 0.05/0.2 = 0.25M Dạng 2: Định luật bảo toàn điện tíchBước 1: Phát biểu định luật Trong một dung dịch chứa hoàn toàn các chất điện li, thì tổng số mol của điện tích âm luôn bằng tổng số mol của điện tích dương. (Luôn luôn bằng nhau) Ví dụ: Dung dịch A chứa Na+ 0,1 mol , Mg2+ 0,05 mol , SO4 2- và 0,04 mol còn lại là Cl- . Tính khối lượng muối trong dung dịch. Giải: Vẫn áp dụng các công thức trên về cân bằng điện tích ta dễ dàng tính được khối lượng muối trong dung dịch là: m = 11.6 gam. Dạng 3: Bài toán về chất điện liBước 1: Viết phương trình điện li Như chúng ta đã tìm hiểu cách viết phương trình điện li rất chi tiết ở phía trên. Ở đây chúng ta không cần nêu lại nữa mà tiến hành sang bước 2 đó là ... Bước 2: xác định độ điện li Áp dụng công thức độ điện li dưới đây nhé: Sau đó xử dụng phương pháp 3 dòng thật hiệu quả: Biến số anla có thể quyết định nó là chất điện li mạnh, yếu hay là chất không điện li. Cụ thể là: α = 1 : chất điện li mạnh0 α = 0 : chất không điện liVí dụ: Điện li dung dịch CH3COOH 0,1M được dung dịch có = 1,32.10-3 M. Tính độ điện li α của axit CH3COOH. Lời giải: Bài tập này khá đơn giản và được trích trong sách chinh phục hóa hữu cơ của Nguyễn Anh Phong. húng ta làm như sau với ghi nhớ rằng đề bài cho chất điện li và đã có nồng độ nên mới theo hướng dưới đây: Dạng 4: Xác định hằng số điện liĐể làm bài toán này ta chia thành các bước như sau: Xác định hằng số của axit và xác định hằng số điện li của bazơ Ví dụ: Tính nồng độ mol ion H+ của dung dịch CH3COOH 0,1M , biết hằng số phân li của axit Ka = 1,75.10-5. Dạng 5: Tính độ PH dựa vào nồng độ H+Bước 1: Tính độ Ph của Axit Tính số mol axit điện li axitViết phương trình điện li axitTính nồng độ mol H+ sau đó suy ra nồng độ mol của PH bằng mối liên hệ giữa hai nồng độ này qua hàm log.Bước 2: Xác định độ PH của bazo Ta thực hiện theo các bước sau: Tính số mol bazo của điện liViết phương trình điện li bazoTính nồng độ mol OH- rồi suy ra +Tính độ PHVí dụ 1: Tính pH của dung dịch chứa 1,46 gam HCl trong 400 ml . Xem thêm: Bài 4 Thực Hành Phân Tích Hoàn Lưu Gió Mùa Ở Châu Á Địa Lí 8 Trang 14 Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch chứa 0,4 gam NaOH trong 100 ml . Ví dụ 3: Tính pH của dung dịch tạo thành khi trộn 100 ml dung dịch HCl 1M với 400 ml dung dịch NaOH 0,375 M Lời giải cho các bài tập trên Ví dụ 1: nHCl = 0,04 (mol) HCl → H+ + Cl- 0,04 0,04 (mol) . = 0,04/0,4 = 0,1 (M). pH = - lg = 1. Ví dụ 2: nNaOH = 0,4/40 = 0,01 (mol) . NaOH → Na+ + OH- . 0,01 0,01 (mol) . = 0,01/0,1 = 0,1 (M) . Ta có : . = 10-14 → = 10-13 → pH = 13 . Ví dụ 3: Đáp số pH = 13. Dạng 6: Xác định nồng độ mol dựa vào độ pHBài toán trải qua hai quá trình tính nồng độ mol của axit và nồng độ mol của bazo. Và lưu ý một số điểm như sau: pH > 7 : môi trường bazo .pH Ph = 7 : môi trường trung tính .Ví dụ: Cần bao nhiêu gam NaOH để pha chế 300 ml dung dịch có pH = 10. Lời giải: pH = 10 → = 10^ -10. Ta có : . = 10^ -14 → = 10^ -4 (M) → nOH- = 3.10^-5 (mol) . NaOH → Na+ + OH- . 3.10^-5 3.10-5 (mol) Từ đó suy ra: mNaOH = = 1,2.10-3 (g). Dạng 7: Axit, bazo và sự lưỡng tính theo hai lý thuyếtĐây là một dạng toán khá ít gặp tuy nhiên các em cần nắm vững hai lý thuyết A - rê - ni - ut về sự điện li và thuyết Bron - stêt về thuyết proton. Hai thuyết này có sự định nghĩa hoàn toàn khác nhau về thế nào là chất bazơ và thế nào là chất axit. Ví dụ: Trong các phản ứng dưới đây, ở phản ứng nào nước đóng vai trò là một axit, ở phản ứng nào nước đóng vai trò là một bazo (theo Bron – stêt). 1. HCl + H2O → H3O+ + Cl- 2. Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2 . 3. CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O . Lời giải: 1. HCl → H+ + Cl- H2O + H+ → H3O+ Do đó H2O nhận proton H+ nên thể hiện tính bazo . 3. NH3 + H+OH → NH4+ Do đó H2O nhường proton H+ nên thể hiện tính axit. ✅ Ghi nhớ: Công thức tính số liên kết pi. Xem thêm: Giới Thiệu Về Máy Tính Tin Học 10, Tin Học 10 Bài 3: Giới Thiệu Về Máy Vi Tính Vậy là qua rất nhiều bài tập cũng như ví dụ, chúng ta đã tìm hiểu cách viết phương trình điện li cũng như một số bài tập cực hay liên quan đến chuyên đề này. Còn thắc mắc gì nữa về chương trình hóa học 11 nói chung cũng như chương điện li 3 nói riêng thì các em có thể để lại bình luận xuống bên dưới bài viết này. Chúc các em học tốt.
DUNG DỊCH - ĐIỆN LY - ĐIỆN PHÂNDung dịch 1. Định nghĩa.Dung dịch là hệ đồng thể gồm hai hay nhiều chất mà tỷ lệ thành phần của chúng có thể thay đổi trong mộtgiới hạn khá rộng.Dung dịch gồm: các chất tan và dung môi. Dung môi là môi trường để phân bổ các phân ử hoặc ion chất tan. Thường gặp dung môi lỏng và quan trọng nhất là H2O.2. Quá trình hoà tan.Khi hoà tan một chất thường xảy ra 2 quá trình.- Phá huỷ cấu trúc của các chất tan.- Tương tác của dung môi với các tiểu phân chất tan.Ngoài ra còn xảy ra hiện tượng ion hoá hoặc liên hợp phân tử chất tan (liên kết hiđro).Ngược với quá trình hoà tan là quá trình kết tinh. Trong dung dịch, khi tốc độ hoà tan bằng tốc độ kết tinh,ta có dung dịch bão hoà. Lúc đó chất tan không tan thêm được nữa.3. Độ tan của các chất.Độ tan được xác định bằng lượng chất tan bão hoà trong một lượng dung môi xác định. Nếu trong 100 g H2O hoà tan được:>10 g chất tan: chất dễ tan hay tan nhiều.<1 g chất tan: chất tan ít.< 0,01 g chất tan: chất thực tế không tan.4. Tinh thể ngậm nước.Quá trình liên kết các phân tử (hoặc ion) chất tan với các phân tử dung môi gọi là quá trình sonvat hoá. Nếu dung môi là H2O thì đó là quá trình hiđrat hoá.Hợp chất tạo thành gọi là sonvat (hay hiđrat).Ví dụ: CuSO4.5H2O ; Na2SO4.10H2O.Các sonvat (hiđrat) khá bền vững. Khi làm bay hơi dung dịch thu được chúng ở dạng tinh thể, gọi là những tinh thể ngậm H2O. Nước trong tinh thể gọi là nước kết tinh.Một số tinh thể ngậm nước thường gặp:FeSO4.7H2O, Na2SO4.10H2O, CaSO4.2H2O.5. Nồng độ dung dịchNồng độ dung dịch là đại lượng biểu thị lượng chất tan có trong một lượng nhất định dung dịch hoặc dungmôi.a) Nồng độ phần trăm (C%). Nồng độ phần trăm được biểu thị bằng số gam chất tan có trong 100 g dung dịch.Trong đó : mt, mdd là khối lượng của chất tan và của dung dịch.V là thể tích dung dịch (ml), D là khối lượng riêng của dung dịch (g/ml)b) Nồng độ mol (CM). Nồng độ mol được biểu thị bằng số mol chất tan trong 1 lít dung dịch. Ký hiệu là M.c) Quan hệ giữa C% và CM.Ví dụ : Tính nồng độ mol của dung dịch axit H2SO4 20%, có D = 1,143 g/mlGiải : Theo công thức trên ta có :Sự điện li 1. Định nghĩa.- Sự điện li là quá trình phân li chất tan thành các ion dưới tác dụng của các phân tử dung môi (thường là nước) hoặc khi nóng chảy.Ion dương gọi là cation, ion âm gọi là anion.- Chất điện ly là những chất tan trong nước tạo thành dung dịch dẫn điện nhờ phân ly thành các ion.Ví dụ: Các chất muối axit, bazơ.- Chất không điện li là chất khi tan trong nước tạo thành dung dịch không dẫn điện.Ví dụ: Dung dịch đường, dung dịch rượu,…- Nếu chất tan cấu tạo từ các tinh thể ion (như NaCl, KOH,…) thì quá trình điện ly là quá trình điện li là quá trình tách các ion khỏi mạng lưới tinh thể rồi sau đó ion kết hợp với các phân tử nước tạo thành ion hiđrat.- Nếu chất tan gồm các phân tử phân cực (như HCl, HBr, HNO3,…) thì đầu tiên xảy ra sự ion hoá phân tửvà sau đó là sự hiđrat hoá các ion.- Phân tử dung môi phân cực càng mạnh thì khả năng gây ra hiện tượng điện li đối với chất tan càng mạnh.Trong một số trường hợp quá trình điện li liên quan với khả năng tạo liên kết hiđro của phân tử dung môi (như sự điện li của axit).2. Sự điện li của axit, bazơ, muối trong dung dịch nước.a) Sự điện li của axitAxit điện li ra cation H+ (đúng hơn là H3O+) và anion gốc axit.Để đơn giản, người ta chỉ viếtNếu axit nhiều lần axit thì sự điện li xảy ra theo nhiều nấc, nấc sau yếu hơn nấc trước.b) Sự điện li của bazơ.Bazơ điện li ra anion OH- và cation kim loại hoặc amoni.Nếu bazơ nhiều lần bazơ thì sự điện li xảy ra theo nhiều nấc, nấc sau yếu hơn nấc trước.c) Sự điện li của muối.Muối điện li ra cation kim loại hay amoni và anion gốc axit, các muối trung hoà thường chỉ điện li 1 nấc.Muối axit, muối bazơ điện li nhiều nấc :Muối bazơ :d) Sự điện li của hiđroxit lưỡng tính.Hiđroxit lưỡng tính có thể điện li theo 2 chiều ra cả ion H+ và OH-. 3. Chất điện li mạnh và chất điện li yếu.a) Chất điện li mạnh.Chất điện li mạnh là những chất trong dung dịch nước điện li hoàn toàn thành ion. Quá trình điện li là quá trình một chiều, trong phương trình điện li dùng dấu =. Ví dụ:Những chất điện li mạnh là những chất mà tinh thể ion hoặc phân tử có liên kết phân cực mạnh.Đó là: - Hầu hết các muối tan.- Các axit mạnh: HCl, HNO3, H2SO4,…- Các bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2,…b) Chất điện li yếu- Chất điện li yếu là những chất trong dung dịch nước chỉ có một phần nhỏ số phân tử điện li thành ion còn phần lớn tồn tại dưới dạng phân tử, trong phương trình điện li dùng dấu thuận nghịch Ví dụ:Những chất điện li yếu thường gặp là:- Các axit yếu: CH3COOH, H2CO3, H2S,…- Các bazơ yếu: NH4OH,…- Mỗi chất điện li yếu được đặc trưng bằng hằng số điện li (Kđl) - đó là hằng số cân bằng của quá trình điện li. Ví dụ: Trong đó: [CH3COO-], [H+] và [CH3COOH] là nồng độ các ion và phân tử trong dung dịch lúc cân bằng.Kđl là hằng số, không phụ thuộc nồng độ. Chất điện li càng yếu thì Kđl càng nhỏ.Với chất điện li nhiều nấc, mỗi nấc có Kđl riêng. H2CO3 có 2 hằng số điện li:4. Độ điện li α.- Độ điện li a của chất điện li là tỷ số giữa số phân tử phân li thành ion Np và tổng số phân tử chất điện li tan vào nước Nt.Ví dụ: Cứ 100 phân tử chất tan trong nước có 25 phân tử điện li thì độ điện li a bằng:- Tỷ số này cũng chính là tỷ số nồng độ mol chất tan phân li (Cp) và nồng độ mol chất tan vào trong dung dịch (Ct).- Giá trị của α biến đổi trong khoảng 0 đến 10 ≥ α ≥ 1Khi a = 1: chất tan phân li hoàn toàn thành ion. Khi α = 0: chất tan hoàn toàn không phân li (chất không điện li).- Độ điện li α phụ thuộc các yếu tố : bản chất của chất tan, dung môi, nhiệt độ và nồng độ dung dịch.5. Quan hệ giữa độ điện li α và hằng số điện li.Giả sử có chất điện li yếu MA với nồng độ ban đầu Co, độ điện li của nó là α, ta có:Hằng số điện li:Dựa vào biểu thức này, nếu biết α ứng với nồng độ dung dịch Co, ta tính được Kđl và ngược lại.Ví dụ: Trong dung dịch axit HA 0,1M có α = 0,01. Tính hằng số điện li của axit đó (ký hiệu là Ka).Giải: Trong dung dịch, axit HA phân li:6. Axit - bazơ.a) Định nghĩaAxit là những chất khi tan trong nước điện li ra ion H+ (chính xác là H3O+).Bazơ là những chất khi tan trong nước điện li ra ion OH-.- Đối với axit, ví dụ HCl, sự điện li thường được biểu diễn bằng phương trình.Nhưng thực ra axit không tự phân li mà nhường proton cho nước theo phương trình.Vì H2O trong H3O+ không tham gia phản ứng nên thường chỉ ghi là H+- Đối với bazơ, ngoài những chất trong phân tử có sẵn nhóm OH- (như NaOH, Ba(OH)2…) Còn có nhữngbazơ trong phân tử không có nhóm OH (như NH3…) nhưng đã nhận proton của nước để tạo ra OH- Do đó để nêu lên bản chất của axit và bazơ, vai trò của nước (dung môi) cần định nghĩa axit - bazơ như sau:Axit là những chất có khả năng cho proton.Bazơ là những chất có khả năng nhận proton.Đây là định nghĩa của Bronstet về axit - bazơ.b) Phản ứng axit - bazơ.- Tác dụng của dung dịch axit và dung dịch bazơ.Cho dung dịch H2SO4 tác dụng với dung dịch NaOH, phản ứng hoá học xảy ra toả nhiệt làm dung dịch nóng lên.Phương trình phân tử:Phương trình ion:Hoặc là: H2SO4 cho proton (chuyển qua ion H3O+) và NaOH nhận proton (trực tiếp là ion OH-).Phản ứng của axit với bazơ gọi là phản ứng trung hoà và luôn toả nhiệt.- Tác dụng của dung dịch axit và bazơ không tan.Đổ dung dịch HNO3 vào Al(OH)3 , chất này tan dần. Phản ứng hoá học xảy ra.Phương trình phân tử:Phương trình ionHoặc là:HNO3 cho proton, Al(OH)3 nhận proton.- Tác dụng của dung dịch axit và oxit bazơ không tan.Đổ dung dịch axit HCl vào CuO, đun nóng, phản ứng hoá học xảy ra, CuO tan dần:Phương trình phân tử:Phương trình ionHoặc làHCl cho proton, CuO nhận proton, nó đóng vai trò như một bazơ.- Kết luận:Trong các phản ứng trên đều có sự cho, nhận proton - đó là bản chất của phản ứng axit - bazơ.c) Hiđroxit lưỡng tính.Có một số hiđroxit không tan (như Zn(OH)2, Al(OH)3) tác dụng được cả với dung dịch axit và cả với dung dịch bazơ được gọi là hiđroxit lưỡng tính.Ví dụ: Zn(OH)2 tác đụng được với H2SO4 và NaOH.Hoặc là:Kẽm hiđroxit nhận proton, nó là một bazơ.Kẽm hiđroxit cho proton, nó là một axit.Vậy: Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit có hai khả năng cho và nhận proton, nghĩa là vừa là axit, vừa là bazơ.7. Sự điện li của nướca) Nước là chất điện li yếu.Tích số nồng độ ion H+ và OH- trong nước nguyên chất và trong dung dịch nước ở mỗi nhiệt độ là một |
