Buzz
1. Chất nào không phải là chất điện li?
Chất nào sau đây không phải là chất điện li?
A. BaSO4
B. Ca(OH)2
C. C2H5OH
D. CH3COOH
Đáp án C: Dung dịch hữu cơ C2H5OH không phân li thành ion, vì vậy không dẫn điện.
2. Điện li là gì? Và chất điện li là gì?
Điện li là quá trình mà các chất trong nước phân tách thành ion. Kết quả của quá trình này là các cation (ion dương) và anion (ion âm) tách ra từ các phân tử chất điện li. Những ion này là nguyên nhân tạo ra khả năng dẫn điện của dung dịch.
Những chất có khả năng phân li thành ion khi tan trong nước hoặc khi nóng chảy được gọi là chất điện li. Trong một định nghĩa hẹp hơn, các dung dịch dẫn điện được gọi là chất điện li. Chất điện li phải là hợp chất hóa học, không phải nguyên tố. Ví dụ: axit, bazơ và muối đều là chất điện li.
Chất điện li (còn gọi là chất điện giải hoặc chất điện phân) là các chất tan trong nước hoặc khi nóng chảy phân tách thành ion. Các chất điện li bao gồm: axit, bazơ và muối.
Quá trình điện li được mô tả qua các phương trình điện li.
Ví dụ:
NaCl → Na+ + Cl-
NaOH → Na+ + OH-
HCl → H+ + Cl-
3. Nguyên nhân khiến dung dịch axit, bazơ và muối có khả năng dẫn điện
Theo nghiên cứu của A-rê-ni-ut năm 1887, dung dịch axit, bazơ và muối dẫn điện vì chứa các tiểu phân mang điện tích (ion), bao gồm anion và cation, di chuyển tự do trong dung dịch.
Cụ thể, nước có tính phân cực với các đầu âm và dương do nguyên tử oxi có độ âm điện cao hơn nguyên tử hydro. Kết quả là, cặp electron chung bị kéo về phía oxi. Khi một chất có liên kết ion hoặc liên kết cộng hóa trị phân cực hòa tan trong nước, các phân tử của nó sẽ tương tác và bao bọc bởi nước, phân tách thành các ion. Ion dương (-) sẽ bị phân tách bởi nguyên tử oxi (có điện tích âm) và ion âm (-) sẽ bị phân tách bởi nguyên tử hydro (có điện tích dương). Quá trình này phá vỡ các liên kết nguyên tử và giải phóng năng lượng.
4. Phân loại các chất điện li
Chất điện li mạnh
Khái niệm: Chất điện li mạnh là những chất khi hòa tan trong nước sẽ phân ly hoàn toàn thành các ion.
Ví dụ về các chất điện li mạnh:
Các axit như HCl, HNO3, H2SO4, và các ví dụ khác
Các bazơ mạnh bao gồm NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2, và những chất tương tự
Nhiều muối của axit mạnh và bazơ mạnh như NaCl, KNO3, KCl, K2SO4, và các ví dụ khác
Chất điện li yếu
Khái niệm: Chất điện li yếu là chất khi hòa tan trong nước chỉ phân ly một phần thành các ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.
Các ví dụ về chất điện li yếu:
Các axit yếu như axit hữu cơ CH3COOH, HClO, H2S, HCN, H2SO3 và các axit tương tự
Các bazơ yếu như Bi(OH)3, Mg(OH)2 và các bazơ khác
5. Bài tập về chất điện li
Bài 1: Tại sao các dung dịch axit như HCl, bazơ như NaOH, và muối như NaCl có khả năng dẫn điện, trong khi các dung dịch như ethanol, sucrose và glycerol lại không dẫn điện?
Giải đáp:
Trong các dung dịch, axit, bazơ và muối sẽ phân tách thành các ion dương và ion âm có thể di chuyển tự do, nhờ đó chúng có khả năng dẫn điện.
Ví dụ:
HCl → H⁺ + Cl⁻
NaOH → Na⁺ + OH⁻
NaCl → Na⁺ + Cl⁻
Các dung dịch như ancol etylic, đường saccarozơ, glixerol không dẫn điện vì chúng không phân ly thành các ion dương và ion âm trong dung dịch.
Bài 2: Điện li là gì? Chất điện li bao gồm những loại nào? Sự phân loại chất điện li thành mạnh và yếu được hiểu thế nào? Hãy đưa ra ví dụ và viết phương trình điện li của chúng.
Giải đáp:
Điện li là quá trình phân tách phân tử chất điện li thành các ion dương và ion âm khi chất đó hòa tan trong nước.
Chất điện li là các chất khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra dung dịch có khả năng dẫn điện.
Các chất điện li bao gồm axit, bazơ và muối có khả năng hòa tan trong nước.
Chất điện li mạnh là những chất mà khi hòa tan trong nước, các phân tử hoàn toàn phân ly thành ion.
Ví dụ:
H2SO4 → 2H⁺ + SO4²⁻
KOH → K⁺ + OH⁻
Na2SO4 → 2 Na⁺ + SO4²⁻
Chất điện li yếu là các chất khi hòa tan trong nước chỉ một phần phân tử hòa tan phân ly thành ion, phần còn lại vẫn ở dạng phân tử trong dung dịch.
Ví dụ: H2S ⇌ H⁺ + HS⁻
Bài 3: Lựa chọn câu trả lời đúng trong các câu hỏi sau đây:
Dung dịch của chất điện li có khả năng dẫn điện vì:
A. Sự di chuyển của các electron.
B. Sự di chuyển của các cation.
C. Sự di chuyển của các phân tử hòa tan.
D. Sự di chuyển đồng thời của cả cation và anion.
Giải đáp: Đáp án là D.
Khi hòa tan trong nước, các phân tử chất điện li sẽ phân ly thành các ion dương và ion âm.
Bài 4: Chất nào dưới đây không có khả năng dẫn điện?
A. KCl ở dạng rắn và khan.
B. CaCl2 khi nóng chảy.
C. NaOH khi nóng chảy.
D. HBr khi hòa tan trong nước.
Giải đáp: Đáp án là A.
KCl ở dạng rắn và khan tồn tại dưới dạng mạng tinh thể ion rất bền. Do đó, nó không phân ly thành các ion di chuyển tự do, vì vậy không có khả năng dẫn điện.
Bài 5: Phản ứng trao đổi ion giữa các chất điện li trong dung dịch chỉ xảy ra khi
A. Các chất tham gia phản ứng cần phải là những chất dễ hòa tan.
B. Các chất phản ứng phải là những chất điện li mạnh.
C. Phản ứng phải là phản ứng không thuận nghịch.
D. Một số ion trong dung dịch kết hợp với nhau, làm giảm nồng độ của chúng.
Đáp án là D.
Phản ứng trao đổi ion giữa các chất điện li trong dung dịch chỉ xảy ra khi một số ion trong dung dịch kết hợp với nhau, làm giảm nồng độ của chúng.
Bài 6: Chất nào dưới đây không phân ly thành ion khi hòa tan trong nước?
A. MgCl2.
B. HClO3.
C. Ba(OH)2.
D. C6H12O6 (glucozơ) là một loại đường.
Đáp án là D
Các chất không dẫn điện bao gồm: các chất rắn khan như NaCl, NaOH khan và các dung dịch như ancol etylic, glucozơ, nước cất, …
Trong câu hỏi này, chất không điện li được là C6H12O6 (glucozơ)
Bài 7: Dung dịch nào dưới đây không có khả năng dẫn điện?
A. HCl hòa tan trong C6H6 (benzen).
C. Ca(OH)2 hòa tan trong nước.
B. CH3COONa hòa tan trong nước.
D. NaHSO4 hòa tan trong nước.
Đáp án là A
Các chất không dẫn điện bao gồm các chất rắn khan như NaCl, NaOH khan và các dung dịch như rượu etylic, glucozơ, nước cất, v.v.
Trong câu hỏi này, HCl trong C6H6 (benzen) là chất không điện li.
Bài 8: Trong số các chất sau: HNO3, CH3COOH, KMnO4, C6H6, HCOONa, HCOOCH3, C6H12O6, C2H5OH, SO2, Br2, NaClO, C2H4, NaOH, H2S, số lượng chất thuộc loại chất điện li là
A. 8.
B. 7.
C. 9 chất.
D. 10 chất.
Đáp án đúng là B.
Những chất thuộc loại điện li gồm: HNO3, CH3COOH, KMnO4, HCOONa, NaClO, NaOH, H2S.
HNO3 phân ly thành H+ và NO3−.
CH3COOH phân ly thành CH3COO– và H+
KMnO4 phân ly thành K+ và MnO4−
HCOONa phân ly thành HCOO− và Na+
NaClO phân ly thành Na+ và ClO−
NaOH phân ly thành Na+ và OH−
H2S phân ly thành H+ và HS−
HS− phân ly thành H+ và S2−
Bài 9: Nhận định nào sau đây là đúng?
A. Chỉ các hợp chất ion mới có khả năng điện li khi hòa tan trong nước.
B. Độ điện li chỉ phụ thuộc vào tính chất của chất điện li.
C. Đối với chất điện li yếu, độ điện li có thể đạt giá trị bằng 1.
D. Đối với chất điện li yếu, độ điện li giảm khi nồng độ tăng lên.
Đáp án chính xác là D.
A không đúng vì hợp chất cộng hóa trị cũng có thể phân ly khi hòa tan trong nước, chẳng hạn như HCl,...
B không đúng vì độ điện li phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, nồng độ dung dịch, bản chất chất tan và dung môi.
C không đúng vì chất điện li yếu không phân ly hoàn toàn thành ion, do đó độ điện li luôn nhỏ hơn 1 và lớn hơn 0.
D là đúng.
Bài 10: Khi trộn 200 ml dung dịch chứa 6 gam MgSO4 với 300 ml dung dịch chứa 17,1 gam Al2(SO4)3, ta thu được dung dịch X. Tính nồng độ ion SO42- trong dung dịch X.
A. 0,2 M.
B. 0,8 M.
C. 0,6 M.
D. 0,4 M.
Đáp án là D
Phản ứng điện ly:
MgSO4 → Mg2+ + SO4(2-)
0,05 → 0,05 (mol)
Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO4(2-)
0,05 → 0,15 (mol)
nSO42- = 0,2 mol ⇒ CM(SO42-) = 0,2/0,5 = 0,4 M
