Sự Điện Li – Khám Phá Thế Giới Của Chất Điện Li Trong Hóa Học

Bạn có biết rằng sự điện li là quá trình phân li của các chất trong nước hoặc khi nóng chảy? Cùng tìm hiểu về sự điện li và chất điện li trong bài viết này.

1. Định nghĩa sự điện li

a. Sự điện li là gì?

Sự điện li là quá trình phân li của các chất trong nước hoặc khi ở trạng thái nóng chảy. Khi các phân tử chất điện li tan trong nước, chúng phân li thành các ion dương và ion âm. Đây chính là nguyên nhân tạo ra khả năng dẫn điện của các dung dịch chứa chất điện li.

b. Định nghĩa về chất điện li

Chất điện li là khái niệm chung của những chất tan trong nước hoặc trong quá trình nóng chảy và phân li ra các ion. Các dung dịch có khả năng dẫn điện được coi là chất điện li. Đồng thời, chất điện li chỉ có thể là các hợp chất hóa học, không thể là các nguyên tố.

Ví dụ về các chất điện li bao gồm muối, axit và bazo.

c. Tính chất của chất điện li

Các chất điện li là những chất có khả năng tan trong nước. Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như muối, bazo và axit sẽ phân li thành các ion, và các ion này có thể tự do di chuyển trong dung dịch và mang điện.

Một số ví dụ về quá trình phân li của các hợp chất:

• Axit: phân li thành gốc axit (mang ion âm) và H+.
• Bazo: phân li thành OH- (mang ion âm) và kim loại (mang ion dương).
• Muối: phân li thành gốc axit (mang ion âm) và kim loại (mang ion dương).
• Đôi khi, có một số bazo không chứa ion kim loại nhưng vẫn phân li thành ion trong dung dịch.

Anion và cation là những phần mang điện dương của chất.

2. Phân loại các chất điện li

Có 2 loại chất điện li dựa trên khả năng điện li của chúng: chất điện li mạnh và chất điện li yếu.

a. Chất điện li mạnh

Chất điện li mạnh là chất mà khi tan trong nước, toàn bộ phân tử của nó đều phân li thành các ion. Ví dụ về chất điện li mạnh bao gồm axit mạnh như HCl, HNO3, H2SO4, bazơ tan như NaOH, KOH, Ca(OH)2 và hầu hết các muối như NaCl, CuSO4, KNO3.

Phương trình điện li của các chất điện li mạnh được biểu diễn bằng mũi tên một chiều (→).

Ví dụ:
H2SO4 → 2H+ + SO42-
KOH → K+ + OH-
Na2SO4 → 2Na+ + SO42-

b. Chất điện li yếu

Chất điện li yếu là chất mà khi tan trong nước, chỉ một số phân tử của nó phân li thành ion và phần còn lại tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Ví dụ về chất điện li yếu bao gồm axit yếu như H2S, H2CO3, H3PO4 và bazơ không hoặc khó tan như Mg(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3.

Phương trình điện li của chất điện li yếu được biểu diễn bằng mũi tên hai chiều (⇌).

Ví dụ:
H2S ⇌ H+ + HS-
HNO2 ⇌ H+ + NO2-

3. Các bài tập vận dụng về sự phân li

Bài tập số 1: Tại sao axit, bazơ và muối dẫn điện trong dung dịch nhưng ancol etylic, saccarozơ và glixerol lại không?

Trong dung dịch, khả năng dẫn điện của axit, bazơ và muối là do sự phân li thành ion dương và ion âm tự do di chuyển trong dung dịch. Ví dụ: HCl → H+ + Cl-, NaOH → Na+ + OH-, NaCl → Na+ + Cl-.

Tuy nhiên, các dung dịch như ancol etylic, saccarozơ và glixerol lại không dẫn điện do chúng không phân li thành ion âm và dương trong dung dịch.

Bài tập số 2: Viết phương trình điện li và tính nồng độ mol của từng ion trong dung dịch các hợp chất sau: Ba(NO3)2 0,10M, HNO3 0,020M, KOH 0,010M, HClO, HNO2.

a) Các hợp chất điện li mạnh: Ba(NO3)2, HNO3, KOH.

Phương trình điện li của các chất điện li mạnh:

• Ba(NO3)2 → Ba^2+ + 2NO3^-
• HNO3 → H+ + NO3^-
• KOH → K+ + OH^-

b) Các hợp chất điện li yếu: HClO, HNO2.

Phương trình điện li của các chất điện li yếu:

• HClO ⇌ H+ + ClO-
• HNO2 ⇌ H+ + NO2^-

Bài tập số 3: Dung dịch chất điện li dẫn điện là do sự dịch chuyển của cái gì?

Đáp án đúng là D. Dung dịch chất điện li dẫn điện là do sự dịch chuyển của cả anion và cation. Trong quá trình hoà tan trong nước, các phân tử chất điện li phân li thành cả ion âm và ion dương.

Bài tập số 4: Chất nào không có khả năng dẫn điện?

Đáp án đúng là A. KCl ở dạng rắn và khan không có khả năng phân li thành ion âm và dương, do đó nó không dẫn điện.

Bài tập số 5: Tính nồng độ ion SO42- trong dung dịch X.

Dung dịch X là kết quả của việc trộn 200ml dung dịch chứa 12g MgSO4 và 300ml dung dịch chứa 34,2g Al2(SO4)3.

Tính số mol của từng chất:

• n MgSO4 = 0,1 mol
• n Al2(SO4)3 = 0,1 mol

Tổng số mol ion SO42- trong dung dịch X:

• ∑ n SO42- = n MgSO4 + 3n Al2(SO4)3 = 0,4 mol

Nồng độ ion SO42- trong dung dịch X:

• [SO42-] = 0,4 / (0,2 + 0,3) = 0,8 M

Bài tập số 6: Tính giá trị của x trong dung dịch gồm các ion: Cu2+ (0,02 mol), K+ (0,10 mol), NO3- (0,05 mol), SO42- (x mol).

Áp dụng định luật bảo toàn số mol điện tích:

• 2n Cu2+ + n K+ = n NO3- + 2nSO42-
• 2.0,02 + 0,1 = 0,05 + 2x
• x = 0,045 mol

Bài tập số 7: Chất điện li mạnh là chất nào sau đây?

Đáp án đúng là A. HCl là một axit mạnh có khả năng tan trong nước, do đó là chất điện li mạnh.

Bài tập số 8: Chất điện li là chất nào sau đây?

Đáp án đúng là C. KCl là muối tan trong nước, do đó là chất điện li.

Bài tập số 9: Dãy chất nào chỉ gồm những chất tan và điện li mạnh?

Đáp án đúng là B. H2SO4, NaCl, KNO3 và Ba(NO3)2 là những chất điện li mạnh.

Bài tập số 10: Có bao nhiêu chất điện li trong danh sách các chất?

Danh sách chứa các chất: HNO2, CH3COOH, KMnO4, C6H6, HCOOH, HCOOCH3, C6H12O6, C2H5OH, SO2, Cl2, NaClO, CH4, NaOH, NH3, H2S.

Có 7 chất điện li trong danh sách: HNO2, CH3COOH, HCOOH, KMnO4, NaClO, NaOH và H2S.

Bài tập số 11: Chất nào sau đây là chất điện li mạnh?

Đáp án đúng là A. HCl là một axit mạnh có khả năng tan trong nước, do đó là chất điện li mạnh.

Trên đây là toàn bộ kiến thức về sự điện li và chất điện li trong chương trình Hóa 11. Hy vọng rằng qua bài viết này, các em đã nắm chắc kiến thức và có thể dễ dàng giải quyết các dạng bài tập liên quan tới sự điện li trong quá trình học và ôn thi THPT môn Hóa. Chúc các em thành công trong các kỳ thi sắp tới!