Sự điện li là gì? Lý thuyết và giải bài tập chi tiết

Bạn đang xem: Sự điện li là gì? Lý thuyết và giải bài tập chi tiết tại lasting.edu.vn

Điện phân là gì? Chất điện phân là gì? Làm thế nào để phân biệt chất điện li mạnh và chất điện li yếu? Hãy cùng Monkey tìm hiểu sâu hơn về lý thuyết và thực hành để tìm hiểu về hiện tượng điện phân nhé.

Khái niệm điện phân là gì? Chất điện phân là gì?

Điện phân (ion hóa) là quá trình phân ly các chất trong nước để tạo thành ion âm (anion) và ion dương (cation). Đây là nguyên nhân khiến axit, bazơ hoặc dung dịch muối dẫn điện.

Cụ thể hơn, đây là quá trình mà một nguyên tử hoặc phân tử nhận được điện tích âm hoặc dương bằng cách nhận hoặc mất electron để tạo thành ion. Quá trình này thường đi kèm với nhiều biến đổi hóa học khác.

• Ion dương được hình thành khi chúng hấp thụ đủ năng lượng (lớn hơn hoặc bằng thế năng tương tác của các electron trong nguyên tử) để giải phóng các electron (còn gọi là electron tự do). Năng lượng ion hóa là năng lượng cần thiết để quá trình này diễn ra.

• Ion âm được hình thành khi một electron tự do đập vào một nguyên tử tích điện trung tính, nguyên tử này ngay lập tức bị giữ lại và thiết lập một hàng rào thế năng với nguyên tử. Lý do là vì nó không còn đủ năng lượng để thoát ra khỏi nguyên tử này, từ đó tạo thành ion âm.

Chất điện phân đơn giản là một chất có liên kết ion hoặc liên kết cộng hóa trị có cực phân ly thành các ion riêng biệt trong môi trường nước, điển hình là NaCl.

Electrolytes (chất điện phân, chất điện giải): Chất tan trong nước (hoặc nóng chảy) phân ly thành ion. Chúng bao gồm: axit, bazơ và muối.

Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện li.

Ví dụ:

NaCl → Na+ + Cl-

NaOH → Na+ + OH-

HCl → H+ + Cl-

Nguyên nhân dẫn điện của dung dịch axit, bazơ, muối

Qua thí nghiệm năm 1887, Arenius đã kết luận rằng: Dung dịch axit, bazơ và muối đều có khả năng dẫn điện vì dung dịch của chúng có chứa các hạt mang điện chuyển động tự do gọi là ion (gồm anion và cation).

Cụ thể, phân tử nước được phân cực thành cực dương và cực âm vì nguyên tử oxy có độ âm điện lớn hơn nguyên tử hydro. Do đó, cặp electron dùng chung bị lệch về phía oxy. Do đó, khi một chất có liên kết ion hoặc liên kết cộng hóa trị có cực khi hòa tan trong nước, phân tử của nó sẽ được bao quanh và tương tác với phân tử nước, phân tách các chất này thành ion, ion dương. (-) được phân tách bởi một nguyên tử oxy (tích điện âm) và ion âm (-) được phân tách bởi một nguyên tử hydro (tích điện dương). Liên kết giữa các nguyên tử bị phá vỡ nên quá trình này giải phóng năng lượng.

Trong khi đó, các dung dịch như glixerol, sacarozơ, ancol etylic không dẫn điện vì trong dung dịch chúng không phân li thành ion âm và dương. Điều này là do phân tử có liên kết phân cực nhưng rất yếu.

Phân loại chất điện phân

Để phân loại chất điện li người ta thực hiện thí nghiệm sau. Chuẩn bị 2 cốc: HCl 0,10M và CH3COOH 0,10M, lắp vào thiết bị như hình vẽ. Khi cho cùng một nguồn sáng vào một đầu ống dẫn thì bóng đèn bên đựng dung dịch HCl sáng hơn bóng đèn bên đựng dung dịch CH3COOH. Như vậy ta có thể kết luận: Nồng độ các ion trong HCl lớn hơn trong CH3COOH, tức là số phân tử từ HCl phân li thành ion nhiều hơn.

Dựa vào thí nghiệm này, người ta chia chất điện li thành hai loại: chất điện li mạnh và chất điện li yếu.

chất điện phân mạnh

Định nghĩa: Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước thì phân li thành ion.

Ví dụ về chất điện li mạnh:

• Axit HCl, HNO3, H2SO4,…

• Bazơ mạnh như NaOH, KOH, Ba(OH)2 Ca(OH)2,…

• Hầu hết các muối của axit mạnh và bazơ mạnh như: NaCl, KNO3, KCI, K2SO4,…

Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng mũi tên một chiều để chỉ chiều điện phân.

Một ví dụ về phương trình điện phân:

• NaCl là chất điện ly mạnh, nếu trong dung dịch chứa 100 phân tử NaCl hòa tan thì cả 100 phân tử này sẽ phân ly thành ion. NaCl → Na+ + Cl-

• Trong dung dịch Na2SO4 0,1M, do Na2SO4 phân li hoàn toàn nên có thể tính nồng độ các ion do Na2SO4 phân li Na lần lượt là 0,2M và SO2 là 0,1M. Phương trình phân ly: Na2SO4 → 2Na+ +S04(2-)

chất điện li yếu

Định nghĩa: Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ phân li một phần phân tử chất tan thành ion, phần còn lại tồn tại dưới dạng các phân tử trong dung dịch.

Ví dụ về chất điện li yếu:

• Axit yếu như axit hữu cơ CH3COOH, axit HClO, H2S, HE, HCN H2SO3,…

• Bazơ yếu như Bi(OH)3, Mg(OH)2,…

Trong phương trình điện ly của chất điện ly yếu, người ta dùng mũi tên hai chiều.

Một ví dụ về phương trình điện phân:

CH3COOH CH3COO- + H+

Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-

Sự điện li của chất điện li yếu là quá trình thuận nghịch. Cân bằng điện li được thiết lập khi tốc độ phân li của các ion bằng tốc độ liên kết của các ion trong phân tử. Đây là những điểm cân bằng động với hằng số cân bằng K và giống như tất cả các điểm cân bằng, chúng tuân theo nguyên lý dịch chuyển cân bằng LG Satellie.

Sự pha loãng có ảnh hưởng gì đến quá trình điện phân? Khi pha loãng dung dịch, các ion (+) và (-) của chất điện li dịch chuyển ra xa nhau nên ít có khả năng va chạm để tái tạo phân tử, làm cho độ điện li tăng.

Xem thêm: Phản ứng trao đổi ion: Điều kiện để phản ứng xảy ra và viết phương trình ion thu gọn

Bài tập về sự điện li SGK Hóa học 11 có lời giải chi tiết

Nhằm giúp bạn đọc nắm chắc kiến ​​thức về sự điện phân, dưới đây liệt kê một số bài tập cơ bản SGK Hóa học 11 có lời giải chi tiết.

Giải bài 1 trang 7 SGK Hóa học 11

Dung dịch axit như HCl, bazơ như NaOH và muối như NaCl có thể dẫn điện, nhưng dung dịch như rượu etylic, sucrose và glixerol không dẫn điện vì điều gì?

Trả lời:

Trong dung dịch: Axit, bazơ, muối phân li thành ion dương và ion âm chuyển động tự do nên dung dịch dẫn điện được.

Ví dụ :

HCl → H+ + Cl-

NaOH → Na+ + OH-

NaCl → Na+ + Cl-

Các dung dịch như rượu etylic, sucrose, glixerol không dẫn điện vì trong dung dịch chúng không phân ly thành ion dương và ion âm.

Giải bài 2 SGK Hóa 11 trang 7

Chất điện li, chất điện phân là gì? Những loại chất nào là chất điện li? Thế nào là chất điện li mạnh và chất điện li yếu? Cho ví dụ và viết phương trình điện li của chúng?

Trả lời:

Điện phân là sự phân ly thành cation (ion dương) và anion (ion âm) của phân tử chất điện ly khi hòa tan trong nước.

• Chất điện li là những chất khi tan trong nước tạo thành dung dịch dẫn điện.

• Các chất là chất điện li như axit, bazơ, muối đều tan trong nước.

• Chất điện li mạnh là những chất khi tan trong nước thì phân li thành ion.

Ví dụ:

H2SO4 → 2H+ + SO4(2-)

KOH → K+ + OH-

Na2SO4 → 2Na+ + SO42-

Chất điện li yếu là những chất khi tan trong nước chỉ phân li một phần thành ion, phần còn lại tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.

Ví dụ: H2S H+ + HS-

Giải bài 3 SGK trang 7 Hóa học 11

Viết các phương trình điện li của các chất sau:

Một. Các chất điện li mạnh: Ba(NO3)2 0,10 M; HNO3 0,020M; KOH 0,010 M. Tính nồng độ mol của mỗi ion trong dung dịch.

b. Chất điện li yếu HClO; HNO2.

Trả lời:

Một. Chất điện li mạnh:

b. Chất điện li yếu: HClO, HNO2

HClO ⇌ H+ + ClO-

HNO2 H+ + NO2-

Giải bài 4 trang 7 SGK Hóa học 11

Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau:

Dung dịch chất điện phân dẫn điện vì:

A. Độ chuyển dời của êlectron.

B. Chuyển vị các cation.

C. Chuyển vị của phân tử chất tan.

D. Chuyển vị cả cation và anion.

Đáp án: Đáp án D.

Vì khi hòa tan (trong nước) các phân tử chất điện ly sẽ phân ly thành cation và anion.

Giải bài 5 SGK Hóa 11 trang 7

Chất nào sau đây không dẫn điện được?

A. KCl rắn, khan.

B. CaCl2 nóng chảy.

C. NaOH nóng chảy.

D. HBr tan được trong nước.

Đáp án: Đáp án A.

Vì KCl là chất rắn nên khan tồn tại dưới dạng mạng ion rất ổn định. Do đó, chúng không thể phân tách các ion dương và âm (chuyển động tự do) và do đó không có khả năng dẫn điện.

Như vậy, bài viết này đã giúp bạn đọc giải đáp những thắc mắc xung quanh sự điện phân gồm: Sự điện phân là gì, chất điện li là gì, cách phân biệt chất điện li mạnh và chất điện li cùng một số bài tập về chủ đề này. Monkey hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích với bạn. Click “NHẬN CẬP NHẬT” để không bỏ lỡ những sự thật thú vị hơn về Hóa học mỗi ngày!

Bạn thấy bài viết Sự điện li là gì? Lý thuyết và giải bài tập chi tiết có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Sự điện li là gì? Lý thuyết và giải bài tập chi tiết bên dưới để lasting.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: lasting.edu.vn

Nhớ để nguồn bài viết này: Sự điện li là gì? Lý thuyết và giải bài tập chi tiết của website lasting.edu.vn