Bài tập sự chất điện li

Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1 4 BÀI TẬP SỰ CHẤT ĐIỆN LI Dạng 1:Tính nồng độ các ion trong dung dịch chất điện li Phương pháp giải + Viết phương trình điện li của các chất. + Căn cứ vào dữ kiện và yêu cầu của đầu bài, biểu diễn số mol các chất trong phương trình theo từng thời điểm (ban đầu, phản ứng,cân bằng) hoặc áp dụng C=Co. . Ví dụ 1. Trộn 100 ml dung dịch NaCl 0,10M với 100ml dung dịch Na2SO4 0,10M. Xác định nồng độ các ion có mặt trong dung dịch. Lời giải NaCl, Na2SO4 là những chất điện li mạnh nên ta có NaCl Na+ + Cl- (1); Na2SO4 2Na + + SO4 2- (2) 0,01 0,01 0,01 ; 0,01 0,02 0,01 [Na+] = 0,01 0,02 = 0,15M; [Cl-] = 0,05M; [SO 2-]= 0,05M 0,1 0,1 Ví dụ 2. Tính nồng độ mol của các ion CH3COOH, CH3COO -, H+ tại cân bằng trong dung dịch CH3COOH 0,1M có = 1,32%. Bài giải CH3COOH : H + + CH3COO - (1) Ban đầu: Co 0 0 Phản ứng: Co.  Co.  Co.  Cân bằng: Co(1-) Co.  Co.  Vậy: [H+]= [CH3COO -] = .Co = 0,1. 1,32.10 -2M = 1,32.10-3M [CH3COOH] = 0,1M – 0,00132M = 0,09868M Dạng 2: Tính độ điện li của dung dịch chất Phương pháp giải + Viết phương trình điện li của các chất. Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2 3 0 + Biểu diễn số mol các chất trong phương trình theo từng thời điểm (ban đầu, phản ứng,cân bằng) tùy theo yêu cầu và dữ kiện bài toán. + Xác định nồng độ chất (số phân tử) ban đầu, nồng độ chất (số phân tử) ở trạng thái cân bằng, suy ra nồng độ chất (số phân tử) đã phản ứng (phân li). + Độ điện li = n = N = C no No Co Ví dụ 1. Trong 1 lít dung dịch CH3COOH 0,02M có chứa 1,2407.10 22 phân tử chưa phân li và ion. Tính độ điện li của CH3COOH tại nồng độ trên, biết N0=6,022.10 23. Bài giải nCH COOH = 0,02 mol Số phân tử ban đầu là: n0 = 1. 0,02.6,022.10 23 = 1,2044.1022 phân tử CH3COOH : H + + CH3COO - (1) Ban đầu n0 Phản ứng n n n Cân bằng (n0-n) n n Ở trạng thái cân bằng có tổng số phân tử chưa phân li và các ion là: (n0 – n) + n + n = 1,2047.10 22 Suy ra: n = 1,2047.1022 – 1,2044.1022 = 0,0363. 1022 (phân tử). Vậy = n 0, 0363.1022  0, 029 hay = 2,9% n 1, 2047.1022 Ví dụ 2. Tính độ điện li của axit HCOOH 0,007M trong dung dịch có [H+]=0,001M Bài giải HCOOH + H2O : H - + H3O + Ban đầu: 0,007 0 Phản ứng: 0,007.  0,007.  Cân bằng: 0,007(1-) 0,007.  Theo phương trình ta có: [H+] = 0,007. (M) 0,007. = 0,001 = C  0, 001 0,1428 hay = 14,28%. C0 0, 007 Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3 NH Ví dụ 3. a) Tính độ điện li của dung dịch NH3 0,010M. b) Độ điện li thay đổi ra sao khi - Pha loãng dung dịch ra 50 lần. - Khi có mặt NaOH 0,0010M. [NH ].[OH ] Biết: NH3 + H2O : NH4 + + OH- ; Kb = 4 [NH 3 ] =10-3,36 Bài giải a) Tính độ điện li của dung dịch NH3 0,010M: NH3 + H2O : NH4 + + OH- Kb = 10 -3,36 Ban đầu: Co Co phản ứng: Co Co Co Co cân bằng: C0(1- ) Co Co C0 103,36  = 18,8% 1  b) * Pha loãng dung dịch ra 50 lần: C 10-2: 50 = 2.10-4M =Co 3 2.104 2 103,36  = 74,5% 1 Độ điện li tăng vì nồng độ càng nhỏ mật độ ion càng ít thì khả năng tương tác giữa các ion tạo chất điện li càng giảm, độ điện li càng lớn. * Khi có mặt NaOH 0,0010M: NaOH  Na+ + OH- Ban đầu: NH3 + Co H2O : NH4 + + Co 0 OH- Kb = 10 -3,36 (1) 1. 10-3 phản ứng: Co’ Co’ Co’ (Co’ +10 -3) cân bằng: C0(1- ’) Co’ (Co’ +10 -3) Vì Co = 0,01M  (C '103 ).C ' 0 0 103,36 (1').C0  ’ = 14,9% <18,8% Nhận xét: giảm vì OH- của NaOH làm chuyển dịch cân bằng (1) sang trái. 2 Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4 Dạng 3: Tính pH của dung dịch khi biết độ điện li và hằng số Ka , Kb Phương pháp giải + Viết phương trình điện li của các chất. + Biểu diễn số mol các chất trong phương trình theo từng thời điểm (ban đầu, phản ứng, cân bằng) tùy theo yêu cầu và dữ kiện bài toán. + Với các chất điện li yếu là axit HA: HA : H+ + A-. [H+ ].[A- ] Hằng số điện li: Ka    [HA] + Với các chất điện li yếu là bazơ BOH: BOH : B+ + OH -. [B+ ].[OH- ] Hằng số điện li: + [H+].[OH-] = 10-14 Kb    [BOH] + Tính pH của dung dịch axit: Xác định nồng độ mol/l của ion H+ trong dung dịch ở trạng thái cân bằng  pH=-lg([H+]) +Tính pH của dung dịch bazơ: Xác định nồng độ mol/l của ion OH- trong dung dịch ở trạng thái cân bằng [H+]pH, hoặc pH = 14-pOH= 14+lg([OH-]). Ví dụ 1. Cho cân bằng trong dung dịch:CH3COOH + H2O « CH3COO - + H3O + Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M (Ka = 1,75.10 -5). Bài giải CH3COOH + H2O : CH3COO - + H3O + Ban đầu 0,1 0 0 Phản ứng x x x Cân bằng 0,1 - x x x [H O][CH COO ] Ka = 3 3 [CH3COOH ] x2 = (0,1 x) = 1,75.10-5 Giả sử x << 0,1; ta có x2 = 1,75.10-6 x = 1,32.10-3 (thoả mãn điều giả sử) Vậy [H+] = 1,32.10-3 pH = 2,9. Ví dụ 2. a. Tính pH của dung dịch Ba(OH)2 0,025 M có = 0,8 b. Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,01 M có = 4,25% Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 5 Bài giải a. Ba(OH)2  Ba 2+ + 2OH- Ban đầu: 0,025 0 0 Phản ứng: 0,025. 0,025. 2.0,025.Còn lại: 0,025(1- ) 0,025. 2.0,025. Theo phương trình: [OH-] = 2.0,025. = 2.0,025. 0,8 = 0,04 M Do tích số ion của nước: [H+].[OH-] = 10-14 nên [H+] = 10 14 25.1014 Vậy pH = -lg(25.10-14) = 12,60. 0, 04 b. CH3COOH + H2O : CH3COO - + H3O + Ban đầu: 0,01 0 0 Phản ứng: 0,01.  0,01.  0,01.  Cân bằng: 0,01(1-) 0,01.  0,01.  [H3O +]= [H+] = 0,01. = 0,01.0,0425= 4,25.10-4 Vậy pH = -lg(4,25.10-4) = 3,372.