[Bài 1 Hóa 11] Giải bài 1,2,3,4,5 trang 7 SGK Hóa 11: Sự điện li – Chương 1.
A. Tóm tắt kiến thức sự điện li:
1. Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước hoặc khi nóng chảy thành ion.
2. Dung dịch [dd] dẫn điện được là do trong dung dịch của chúng có các hạt mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion.
3. Chất điện li là những chất khi tan trong nước phân li ra ion.
Axit, bazơ, muối đều là những chất điện li.
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan phân li hoàn toàn.
Các axit mạnh, bazơ mạnh và hầu hết các muối là chất điện li mạnh.
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước, số phân tử hòa tan phân li một phần, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Các axit yếu, bazơ yếu và một số muối là chất điện li yếu.
Chất không điện li là những chất khi tan trong nước không phân li ra ion.
Ví dụ: Dung dịch đường, dung dịch rượu, …
4. Cân bằng điện li: Sự phân li của các chất điện li yếu là quá trình thuận nghịch. Khi tốc độ phân li của phân tử chất điện li [phản ứng thuận] bằng tốc độ kết hợp giữa các ion thành phân tử chất điện li [phản ứng nghịch] thì cân bằng của quá trình điện li được thiết lập.
B. Giải bài tập bài 1 Sự điện li Hóa lớp 11 trang 7
Bài 1.Các dung dịch axit như HCl, bazơ như NaOH và muối như NaCl dẫn điện được, còn các dung dịch như ancol etylic, saccarozơ, glixerol không dẫn điện là do nguyên nhân gì?
Trả lời: Các dung dịch HCl, NaOH, NaCl dẫn điện được vì trong dung dịch có sự hiện diện của các ion. Các dung dịch ancol etylic, saccarozơ, glixerol không dẫn điện được vì trong dung dịch không có sự hiện diện của các ion.
Bài 2. Sự điện li, chất điện li là gì ?
Những loại chất nào là chất điện li ? Thế nào là chất điện li mạnh, chất điện li yếu ?
Lấy thí dụ và viết phương trình điện li của chúng.
Giải bài 2:
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion gọi là sự điện li.
Những chất tan trong nước phân li ra ion gọi là những chất điện li
Axit, bazơ, muối là những chất điện li.
Chất điện li mạnh là các chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion. Ví dụ: NH4Cl -> NH4+ + Cl–
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan chỉ phân li một phần ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Ví dụ CH3COOH ⇔ CH3COO– + H+
Bài 3. [Trang 7 Hóa 11] Viết phương trình điện li của những chất sau:
a] Các chất điện li mạnh: Ba[NO3]2 0,10M; HNO3 0,020M ; KOH 0,010M.
Tính nồng độ mol của từng ion trong các dung dịch trên.
b] Các chất điện li yếu: HClO, HNO2.
Hướng dẫn giải bài 3:
a] Các chất điện li mạnh phân li hoàn toàn nên phương trình điện li và nồng độ các ion trong dung dịch như sau:
Ba[NO3]2 → Ba2+ + 2NO–3
0,01M 0,10M 0,20M
HNO3 → H+ + NO–3
0,020M 0,020M 0,020M
KOH → K+ + OH-
0,010M 0,010M 0,010M
b] Các chất điện li yếu phân li không hoàn toàn nên phương trình điện li như sau:
HClO ⇔ H+ + ClO–
HNO2 ⇔ H+ + NO–2.
Bài 4. Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau đây:
Dung dịch chất điện li dẫn điện được là do
A. Sự chuyển dịch của các electron.
B. Sự chuyển dịch của các cation.
C. Sự chuyển dịch của các phân tử hòa tan.
D. Sự chuyển dịch của cả cation và anion.
Chọn D.
Dung dịch chất điện li dẫn điện được do sự chuyển dịch của cả cation và anion.
Bài 5. 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.
Chọn A.
KCl rắn tồn tại dưới dạng tinh thể ion. Mạng tinh thể KCl tương tựu mạng tinh thể NaCl [hình 3.1 SGK lớp 10]. Tinh thể ion rất bền vững vì lực hút tĩnh điện giữa các ion ngược dấu trong tinh thể ion rất lớn. Các ion K+ và Cl– chỉ dao động tại các đầu nút của mạng tinh thể [không chuyển dịch tự do] vì vậy, KCl rắn, khan không dẫn điện.
I. HIỆN TƯỢNG ĐIỆN LI
1. Thí nghiệm
Khi nối các đầu dây dẫn điện với cùng một nguồn điện, ta chỉ thấy bóng đèn ở cốc đựng dung dịch NaCl bật sáng. Vậy dung dịch NaCl dẫn điện, còn nước cất và dung dịch saccarozơ không dẫn điện.
Nếu làm các thí nghiệm tương tự, người ta thấy: NaCl rắn, khan; NaOH rắn, khan; các dung dịch ancol etylic [C2H5OH], glixerol [C2H5[OH]3]không dẫn điện.
Ngược lại, các dung dịch axit, bazơ và muối đều dẫn điện.
2. Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối trong nước
Ngay từ năm 1887, A-rê-ni-ut [S.Arrhenius] đã giả thiết và sau này thực nghiệm đã xác nhận rằng:
Tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối là do trong dung dịch của chúng có các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion.
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion là sự điện li. Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li .
Vậy axit, bazơ và muối là những chất điện li.
Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện li.
Ví dụ:
- Muối phân li thành cation kim loại và anion gốc axit:
- Axit phân li thành cation H+ và anion gốc axit:
- Bazơ phân li thành cation kim loại và anion hiđroxit:
3. Định nghĩa sự điện li
- Sự điện li là quá trình phân li thành các ion [cation, anion] khi chất tan vào nước hoặc nóng chảy.
- Chất điện li là những chất khi tan vào nước tạo thành dung dịch dẫn điện nhờ phân li thành ion.
II. PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LI
1. Độ điện li
- Để biểu thị mức độ phân li ra ion của các chất điện li, ta dùng khái niệm độ điện li.
+ Độ điện li α [anpha] của một chất điện li là tỉ số giữa phân tử phân li thành ion [n] và tổng số phần tử hòa tan [n0].
+ Tỉ lệ phân tử cũng là tỉ lệ với số mol, nên αα bằng tỉ số phần nồng độ mol chất tan phân li thành Cp và tổng nồng độ mol của chất tan trong dung dịch Ct:
- Độ điện li α phụ thuộc vào:
+ Bản chất của chất tan.
+ Bản chất của dung môi.
+ Nhiệt độ
+ Nồng độ chất điện li.
2. Chất điện li mạnh và chất điện li yếu
a] Chất điện li mạnh
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li ra ion, α=1.
Những chất điện li mạnh là các axit mạnh như HCl, HNO3, HClO4, H2SO4, ...; các bazơ mạnh như NaOH, KOH, Ba[OH]2 ,... và hầu hết các muối.
Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.
Ví dụ:
b] Chất điện li yếu
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.
Những chất điện li yếu là các axit yếu như CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3 , ... ; các bazơ yếu như Bi[OH]3,Mg[OH]2 , ...
Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai mũi tên ngược chiều nhau.
Ví dụ:
Cân bằng điện li là cân bằng động. Giống như mọi cân bằng hoá học khác, cân bằng điện li cũng tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê.
Xem thêm Giải Hóa 11: Bài 1. Sự điện li