Bài tập độ điện li alpha

                                          $C{H_3}COOH\,\underset {} \leftrightarrows \,\,C{H_3}CO{O^ - } + {H^ + }$

Nồng độ ban đầu(mol/l)         1,2.10⁻²                      0                 0

Nồng độ phân li (mol/l)          2,4.10⁻⁴      ←    2,4.10⁻⁴    ←  2,4.10⁻⁴

Phần trăm phân tử CH₃COOH phân li ra ion: $\dfrac{{2,{{4.10}^{ - 4}}}}{{1,{{2.10}^{ - 2}}}}.100\% = 2\% $

Độ điện li phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ dung dịch, bản chất của chất tan và dung môi

Độ điện li α của chất điện li phụ thuộc vào những yếu tố:

+ Bản chất của chất điện li

+ Bản chất của dung môi

+ Nhiệt độ và nồng độ của chất tan

Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li thành ion (tức α=1).

Mệnh đề đúng là (2), (3), (5)

Ta có: CH₃COOH \( \rightleftharpoons \)CH₃COO^- + H⁺

Do hằng số cân bằng không đổi do đó ta có

\(K = \dfrac{{{\rm{(}}C{H_3}CO{O^ - }{\rm{)}}.{\rm{(}}{H^ + }{\rm{)}}}}{{{\rm{(}}C{H_3}COOH)}} = \dfrac{{{\alpha _1}^2\,.\,{C_1}^2}}{{{C_1} - {\alpha _1}\,.\,{C_1}}} = \dfrac{{{\alpha _2}^2\,.\,{C_2}^2}}{{{C_2} - {\alpha _2}\,.\,{C_2}}}\, =  > \,\dfrac{{{C_1}}}{{{C_2}}} = \dfrac{{{\alpha _2}^2\,.\,(1 - {\alpha _1})}}{{{\alpha _1}^2\,.\,(1 - {\alpha _2})}}\)

Trong đó C₁, C₂, α₁, α₂ lần lượt là nồng độ và độ điện li ban đầu và sau khi pha loãng

=> \(\dfrac{1}{{0,5}} = 2 = \dfrac{{{\alpha _2}^2\,.\,(1 - {\alpha _1})}}{{{\alpha _1}^2\,.\,(1 - {\alpha _2})}}\)

=>  α₁ ≠ α₂; α₂ ≠ 2α₁; α₁ < α₂

Khi thêm HCl vào là bổ sung thêm ion H⁺

\( \to \) Nồng độ H⁺ tăng

Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm nồng độ H⁺

\( \to \) Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch

\( \to \) Độ điện li giảm.

Trường hợp cho thêm NaOH vào dung dịch có xảy ra phản ứng:

\({H^ + } + O{H^ - } \to {H_2}O\)

\( \to \) Nồng độ H⁺ giảm.

Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm tăng nồng độ H⁺

\( \to \) Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

\( \to \) Độ điện li tăng.

Viết phương trình điện li:

                CH₃COOH \( \rightleftharpoons \)CH₃COO^- + H⁺

Ban đầu:        0,1M

Điện ly:         0,1α (M)                              0,1α (M)

Theo phương trình điện ly, ở trạng thái cân bằng [H+] = 0,1α (M) \( \to \) 0,1α = 0,0013

\( \to \) α = 1,3%

Công thức tính độ điện li là $\alpha $ = n_{phân li} / n_{chất tan}

Chất điện li yếu có độ điện li: 0 < $\alpha $< 1

Câu không đúng là: Độ điện li của các chất khác nhau là giống nhau

$HN{O_2}\underset {} \leftrightarrows {H^ + } + N{O_2}^ - $

HNO₂ là axit yếu nên độ điện li $\alpha $ < 1

=> [H⁺] < 0,01M

Hằng số điện ki (K_c) phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của chất tan

Khi pha loãng dung dịch, độ điện li của các chất đều tăng

$C{H_3}COOH\underset {} \leftrightarrows C{H_3}CO{O^ - } + {H^ + }\,\,\,(1)$

NaOH → Na⁺ + OH^-

Cho OH^- do NaOH phân li ra sẽ kết hợp với H⁺ làm cho nồng độ H⁺ giảm cân bằng (1) chuyển dịch về chiều thuận, làm tăng khả năng phân li của CH₃COOH.

Khi pha loãng dung dịch 100 lần thì nồng độ các ion trong dung dịch cũng giảm 100 lần

                                   HCl→H⁺ + Cl⁻

Trước khi pha loãng:${\text{[}}{{\text{H}}^ + }{\text{]}} = {\text{[C}}{{\text{l}}^ - }{\text{]}} = 0,01M$

Sau khi pha loãng: ${\text{[}}{{\text{H}}^ + }{\text{]}} = {\text{[C}}{{\text{l}}^ - }{\text{]}} = 1,{0.10^{ - 4}}M$ => chọn B

                      HCOOH $\overset {} \leftrightarrows $ HCOO^-  + H⁺

Ban đầu:      0,005M                         0

Phân li:        0,005$\alpha $ M           →  0,005$\alpha $ M

Cân bằng:     0,005(1-$\alpha $) M         0,005$\alpha $ M

Vì [H⁺] = 0,001 → 0,005$\alpha $ = 0,001 → $\alpha $ = 0,2

                                          $C{H_3}COOH\underset {} \leftrightarrows C{H_3}CO{O^ - } + {H^ + }$

Nồng độ ban đầu(mol/l)     0,056                          0                   0

Nồng độ phân li (mol/l)          x                               x                   x

Nồng độ cân bằng(mol/l)   0,056-x                        x                   x

Độ điện li : $\alpha $= $\dfrac{x}{{0,056}}.100\% = 20\% $

=> X=0,0112( M) => [CH₃COO^-] = 0,0112M; [H⁺] = 0,0112M

[CH₃COOH] = 0,056 - 0,0112 = 0,0448M

A sai vì HCOOH là axit yếu, phân li không hoàn toàn nên nồng độ $[{H^ + }{\text{]}}$ giảm, pH thay đổi tuy nhiên còn phụ thuộc cả vào độ điện li nên không tuân theo đúng tỉ lệ pha loãng.

B đúng vì HCOOH $\overset {} \leftrightarrows $ HCOO^- + H⁺. Khi thêm dung dịch HCl, nghĩa là thêm H⁺, như vậy cân bằng hóa học chuyển dịch sang trái → độ điện li của axit giảm.

C đúng vì SGK 11NC – trang 9

D đúng vì HCOOH $\overset {} \leftrightarrows $ HCOO^- + H⁺.

pH = 3 → $[{H^ + }{\text{]}}$= 0,001M

$\alpha $ = (C_{HCOOH đã phân li}/C_{HCOOH ban đầu}).100% =$\frac{{0,001}}{{0,007}}.100\% $ = 14,29%