Phương trình điện li – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11

Phương trình điện li – Cách viết và các dạng bài tập lớp 11

Phương trình điện giải là một trong những chuyên đề khá quan trọng trong chương trình học môn hóa lớp 11. Việc tìm hiểu định nghĩa về chất điện li cũng như một số phương trình điện li cơ bản luôn là điều cần thiết và bắt buộc trước khi giải một bài tập. hoá học. Trong bài viết này, trường ĐH KD & CN Hà Nội sẽ làm rõ cho các bạn toàn bộ lý thuyết về chương này cũng như các bài tập hóa học quan trọng.

Sự điện phân là gì?

Điện phân hay ion hóa là quá trình nguyên tử hoặc phân tử nhận được điện tích dương hoặc điện tích âm bằng cách nhận hoặc mất điện tử để tạo thành ion, thường đi kèm với những thay đổi hóa học khác. Các ion dương được tạo thành khi chúng hấp thụ đủ năng lượng (năng lượng này phải lớn hơn hoặc bằng thế năng tương tác của các êlectron trong nguyên tử) để giải phóng êlectron, các êlectron được giải phóng này gọi là êlectron tự do.

Năng lượng cần thiết để quá trình này xảy ra được gọi là năng lượng ion hóa. Ion âm được tạo thành khi một điện tử tự do nhất định va chạm với một nguyên tử mang điện tích trung hòa ngay lập tức bị giữ lại và thiết lập một hàng rào thế năng với nguyên tử này, vì nó không còn năng lượng để thoát ra khỏi nguyên tử. Nguyên tử này sẽ tạo thành các ion âm.

Nguyên tắc khi viết phương trình điện li

1. Chất điện li mạnh

Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước sẽ phân li thành ion. Hãy cùng tìm hiểu một số phương trình điện li của các chất điện li mạnh đặc trưng dưới đây:

+) Axit: HCl, H2SO4, HNO3 …

• HCl → H + + Cl-
• H2SO4 → 2H + + SO4

+) Bazo: NaOH, Ca (OH) 2…

• NaOH → Na + + OH-
• Ca (OH) 2 → Ca2 + + 2OH-

+) Muối: NaCl, CaCl2, Al2 (SO4) 3

• NaCl → Na + + Cl-
• CaCl2 → Ca2 + + 2Cl-
• Al2 (SO4) 3 → 2Al3 + + 3SO4

2. Chất điện li yếu

Ngược lại với chất điện li mạnh, chất điện li yếu là những chất khi tan trong nước sẽ có một phần nhỏ từ chất bị phân ly ra phân ly thành ion, phần còn lại vẫn ở dạng hạt trong dung dịch. Các chất điện li yếu thường gặp là: axit yếu, bazơ yếu, muối khó tan, muối dễ bị phân hủy, ..

Ví dụ: HF, H2S, H2SO3, CH3COOH, NH3, Fe (OH) 2, Cu (OH) 2, AgCl, PbSO4… Và đặc biệt H2O là chất điện li yếu.

Tóm tắt các phương trình điện phân thường gặp

Ngoài việc nắm vững các kỹ năng và định nghĩa trên, kiến ​​thức về một số phương trình điện li thường gặp cũng khá quan trọng giúp bạn tránh nhầm lẫn. Chúng ta cùng tìm hiểu qua một số chất dưới đây nhé!

Phương pháp giải phương trình điện phân

Dạng 1: Chất điện li mạnh

Bước 1: Viết phương trình điện li của chất điện li mạnh

Dựa vào bảng phương trình trên cùng với dữ kiện của bài toán, ta lập một số phương trình liên quan đến các chất trong bài toán. Một trong những chất điện phân mà chúng ta thường bỏ quên là H2O. Đây là bước cực kỳ quan trọng quyết định trực tiếp đến kết quả tính toán của bài tập.

Bước 2: Xác định nồng độ mol của ion

• Tính số mol chất điện li có trong dung dịch
• Viết phương trình điện li đúng, biểu diễn số mol trên các phương trình điện li đã biết
• Tính nồng độ mol của ion

Ví dụ: Hòa tan 12,5 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào nước tạo thành 200 ml dung dịch. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch tạo thành.

Câu trả lời:

a.) nCuSO4. 5H2O = 12,5 / 250 = 0,05 (mol)CuSO4.5H2O → Cu2 + + SO4 2- + 5H2O0,05 0,05 0,05 (mol)[ Cu2+] = [SO42-] = 0,05 / 0,2 = 0,25M

Dạng 2: Định luật bảo toàn điện tích

Bước 1: Phát biểu luật

Trong dung dịch chỉ chứa các chất điện li, tổng số mol điện tích âm luôn bằng tổng số mol điện tích dương. (Luôn bình đẳng)

Ví dụ: Dung dịch A chứa Na + 0,1 mol, Mg2 + 0,05 mol, SO4 2- và 0,04 mol còn lại là Cl-. Tính khối lượng muốitrong dung dịch.

Phần thưởng: Vẫn áp dụng các công thức trên về cân bằng điện tích, ta dễ dàng tính được khối lượng muối trong dung dịch: m = 11,6 gam.

Dạng 3: Bài toán điện li

Bước 1: Viết phương trình điện li

Như chúng ta đã học cách viết phương trình điện li rất chi tiết ở trên. Đến đây chúng ta không cần nhắc lại nữa mà tiến hành bước 2 đó là …

Bước 2: Xác định chất điện ly

Áp dụng công thức điện li sau:

Sau đó, sử dụng phương pháp 3 dòng một cách hiệu quả:

Biến anla có thể xác định đó là chất điện li mạnh, yếu hay không điện li. Chi tiết:

• α = 1: chất điện li mạnh
• 0
• α = 0: chất không điện li

Ví dụ: Điện phân dung dịch CH3COOH 0,1M thu được dung dịch có [H+] = 1,32.10-3 M. Tính độ điện li α của axit CH3COOH.

Câu trả lời: Bài tập này khá đơn giản được trích từ sách chinh phục hóa hữu cơ của thầy Nguyễn Anh Phong. Chúng tôi làm như sau, lưu ý rằng vấn đề là về chất điện giải và nồng độ, vì vậy chúng tôi thực hiện theo các hướng dẫn sau:

Dạng 4: Xác định hằng số phân ly

Để làm bài toán này ta chia thành các bước sau: Xác định hằng số axit và xác định hằng số phân li của bazơ

Ví dụ: Tính nồng độ mol của ion H + của dung dịch CH3COOH 0,1M, biết hằng số phân li của axit Ka = 1,75.10-5.

==> Bài toán khá đơn giản khi cho đầy đủ các biến, bài toán không quá lắt léo và chúng ta phải làm như sau để tính được nồng độ của ion H +:

Dạng 5: Tính pH dựa trên nồng độ của H +

Bước 1: Tính pH của axit

• Tính số mol axit đã điện li
• Viết phương trình điện li axit
• Tính nồng độ mol của H + sau đó suy ra nồng độ mol của PH theo mối quan hệ giữa hai nồng độ này thông qua một hàm log.

Bước 2: Xác định độ pH của bazơ

Chúng tôi làm theo các bước sau:

• Tính số mol bazơ của chất điện li
• Viết phương trình điện li bazơ
• Tính nồng độ mol của OH- rồi suy ra [H]+
• Tính PHE

Ví dụ 1: Tính pH của dung dịch chứa 1,46 gam HCl trong 400 ml.

Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch chứa 0,4 gam NaOH trong 100 ml.

Ví dụ 3: Tính pH của dung dịch tạo thành khi trộn 100 ml dung dịch HCl 1 M với 400 ml dung dịch 0,375M. Dung dịch NaOH

Lời giải cho các bài tập trên

Ví dụ 1:

nHCl = 0,04 (mol)HCl → H + + Cl-0,04 0,04 (mol).[H+] = 0,04 / 0,4 = 0,1 (M).pH = – lg[H+] = 1.

Ví dụ 2:

nNaOH = 0,4 / 40 = 0,01 (mol).NaOH → Na + + OH-. 0,01 0,01 (mol). [OH-] = 0,01 / 0,1 = 0,1 (M).Chúng ta có : [H+].[OH-] = 10-14 → [H+] = 10-13 → pH = 13.

Ví dụ 3: Trả lời pH = 13.

Dạng 6: Xác định nồng độ mol dựa trên pH

Bài toán trải qua hai quá trình là tính nồng độ mol của axit và nồng độ mol của bazơ. Và lưu ý một số điểm như sau:

• pH> 7: môi trường bazơ.
• độ pH
• Ph = 7: môi trường trung tính.

Ví dụ: Cần bao nhiêu gam NaOH để pha được 300 ml dung dịch có pH = 10.

Câu trả lời:

Dạng 7: Axit, bazơ và chất lưỡng tính theo hai thuyết

Đây là một dạng toán khá phổ biến, nhưng bạn cần phải nắm vững hai lý thuyết A-re-ni-ut về sự điện phân và thuyết Bron-stes về proton. Hai lý thuyết này có định nghĩa hoàn toàn khác nhau về bazơ và đâu là axit.

Ví dụ:

Phản ứng nào sau đây thì nước đóng vai trò là axit và phản ứng nào với nướcđóng vai trò là bazơ (theo Bron-stêt).1. HCl + H2O → H3O + + Cl-2. Ca (HCO3) 2 → CaCO3 + H2O + CO2.3. CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O.

Câu trả lời:

1. HCl → H + + Cl-H2O + H + → H3O +Do đó, H2O nhận proton H + nên thể hiện tính bazơ.3. NH3 + H + OH → NH4 +Do đó, H2O nhường proton H + nên thể hiện tính axit.

✅ Hãy nhớ: Công thức tính số liên kết pi.

Các dạng bài tập hóa học phần điện hóa học

Bài tập 1. Viết các phương trình điện li của các trường hợp sau: NaCl; HCl; Dung dịch KOH; H2VÌ THẾ4; AlCl3; (NHỎ BÉ4)2CO3

Bài tập 2. Viết các phương trình điện li và tính số mol các ion sinh ra trong các trường hợp sau:

một. dd chứa 0,2 mol HNO3

b. dd chứa 0,5 mol Na3PO4

c. dd chứa 2 mol NaClO

d. dd CHỈ chứa 2,75 mol3COONa

Bài tập 3. Đối với các giải pháp sau:

một. 200ml dd chứa 0,25 mol Na2S

b. 500ml dd chứa 8,5g NaNO3

c. Dung dịch Ba (OH)20,3 triệu

d. dd Al2(VÌ THẾ)4)30,15 triệu

Viết các phương trình điện li và tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch

Bài tập 4. Dung dịch chứa 0,2 mol K+; 0,3 mol Mg2+; 0,45 mol và x mol.

một. Tính x?

b. Cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan. Tính m?

Bài tập 5. Hòa tan hai muối X, Y vào nước được 1 lít dung dịch chứa: [Zn2+] = 0,2M; [Na+] = 0,3M; = 0,15M; = p (M).

một. Tính p

b. Tìm công thức hai muối X, Y ban đầu. Tính khối lượng mỗi muối đã tan.

Bài tập 6. Cho biết các chất sau đây là chất điện li mạnh hay yếu trong nước. Viết phương trình điện li của chúng? NaBr; HClO; CaCl2; CHỈ CÓ3COOH; KY2CO3; Mg (OH)2.

Bài tập 7. Hãy sắp xếp dung dịch của các chất sau (cùng nồng độ) theo thứ tự độ dẫn điện tăng dần: CHỈ3COOH; AlCl3; Al2(VÌ THẾ)4)3; AgNO3; Ba (OH)2.

Bài tập 8. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch trong các trường hợp sau:

một. dd Na2VÌ THẾ30,3 triệu (= 1)

b. dd HF 0,4M (= 0,08)

c. dd HClO 0,75 (= 5%)

d. dd HNO20,5 triệu (= 6%)

Bài tập 9. Thêm 200 ml HNO. dung dịch3 pH = 2, nếu 300 ml H. giải pháp được thêm vào2VÌ THẾ4 Nếu thêm 0,05 M vào dung dịch trên thì pH của dung dịch thu được là bao nhiêu?

A. 1,29

B. 2,29

C. 3

D.1,19

Bài tập 10. Có một giải pháp của HO2VÌ THẾ4 có pH = 1,0 khi rót từ từ 50 ml dung dịch KOH 0,1 M vào 50 ml dung dịch trên. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được?

A. 0,005 EMA

B. 0,003 EMA

C. 0,06 triệu

D. Kết quả khác

Bài tập 11. Dung dịch chứa 0,063 g HNO3 Trong 1 lít, độ pH là:

A. 3,13

B. 3

C. 2,7

D. 6,3

E. 0,001

Bài tập 12. Theo Arenius, chất nào sau đây là hiđroxit lưỡng tính?

A. Al (OH)3 Fe (OH)2

B. Cr (OH)2 Fe (OH)2.

C. Al (OH)3 Zn (OH)2.

D. Mg (OH)2Zn (OH)2.

Bài tập 13. Theo Areniut, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Chất có chứa nhóm OH là hiđroxit.

B. chất có khả năng phân li ra ion trong nước là axit.

C. Chất có chứa hiđro trong phân tử là axit.

D. chất chứa 2 nhóm OH là hiđroxit lưỡng tính.

Bài tập 14. Câu nào sau đây không đúng? Phản ứng trao đổi ion trong chất điện li xảy ra khi

Có một phương trình ion thuần

B. Có sự giảm nồng độ của một số ion tham gia phản ứng.

Có sản phẩm kết tủa, chất khí, chất điện li yếu.

D. Chất tham gia phải là chất điện li

Vì vậy, thông qua nhiều bài tập cũng như ví dụ, chúng ta đã học được cách viết phương trình điện li cũng như một số bài tập lớn liên quan đến chủ đề này. Nếu có thắc mắc gì thêm về chương trình hóa học 11 nói chung cũng như chương điện hóa 3 nói riêng, các em có thể để lại bình luận bên dưới bài viết này. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Kiến thức chung