Ở các bài trước các em đã biết có chất điện li mạnh và chất điện li rất yếu và để đánh giá mức độ ion hoá của chất điện li trong dung dịch người ta dùng khái niệm độ điện li.
Bạn đang xem: Điện Giải
Vậy chất điện phân là gì? Hằng số phân ly là gì và nó được tính như thế nào? Hằng số phân ly phụ thuộc vào yếu tố nào? Chúng ta sẽ biết qua bài viết dưới đây.
I. Chất điện phân
– Độ phân li α (alpha) của chất điện li là tỉ số giữa số ion phân li (n) và tổng số phân tử chất tan (n0).
* Ví dụ: Độ phân ly của CH3COOH trong dung dịch có nồng độ 0,043M là 0,02 hay 2%, nghĩa là: Trong dung dịch này cứ 100 phân tử CH3COOH hòa tan thì có 2 (=n) phân tử phân ly thành ion và còn lại 98 (=n0) phân tử không phân ly thành ion nên:
Vậy theo định nghĩa chất điện li thì chất điện li mạnh có α = 1, chất điện li mạnh có 0 * Ví dụ: Ở 25°C độ phân ly của CH3COOH trong dung dịch 0,1M là 1,3%, trong dung dịch 0,01M là 4,1%.
II. Hằng số phân ly
Sự phân li của các chất điện li yếu trong dung dịch là quá trình thuận nghịch.
– Khi tốc độ phân ly (thuận) và tốc độ kết hợp ion để tái tạo phân tử (nghịch) bằng nhau → cân bằng của quá trình điện phân được thiết lập.
– Giống như mọi cân bằng hoá học khác, cân bằng điện li cũng có hằng số cân bằng.
* Ví dụ: CH3COOH là một axit yếu, trong dung dịch có cân bằng sau:
CH3COOH CH3COO- + H+
– Tại trạng thái cân bằng nồng độ CH3COOH và nồng độ các ion CH3COO-, H+ không thay đổi nên ta có:
Đây,
– Hằng số cân bằng K ở đây là hằng số phân li.
– Giá trị của hằng số phân li Ka chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ.
– Hằng số phân li Ka của một axit có giá trị càng nhỏ thì độ axit của nó càng yếu.
* Ví dụ: Ở 25°C, Ka của CH3COOH là 1,75.10-5 và của HClO là 5,9.10-8.
→ Tính axit của HClO yếu hơn CH3COOH, nghĩa là nếu hai axit này có cùng nồng độ mol ở cùng nhiệt độ thì nồng độ mol của H+ trong dung dịch HClO nhỏ hơn.
– Bazơ yếu cũng có hằng số phân li bazơ Kb
– Giá trị của hằng số phân li bazơ Kb cũng chỉ phụ thuộc vào bản chất của bazơ và nhiệt độ.
⇒ Độ điện ly phụ thuộc vào: Nhiệt độ, bản chất của chất điện phân (biểu thị bằng hằng số phân ly, K) và nồng độ của chất điện phân.
III. Sử dụng hằng số pH để tính pH của axit và bazơ
* Bài tập 1: Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M biết hằng số phân ly pKa = 4,75.
(Xin lưu ý: pKa = -lgKa và pKb = -lgKb)
* Câu trả lời:
– Ta có phương trình phân ly (thời điểm ban đầu t0, thời điểm tcb khi PT điện môi đạt trạng thái cân bằng):
CH3COOH CH3COO- + H+
t0: 0,1 0 0
xin vui lòng: xxx
tcb: 0,1 – xxx
Mà pKa = -lgKa = 4,75 Ka = 10-4,75
Từ biểu thức Ka ta có:
⇒ x2 = 10-4,75.0,1 – 10-4,75.x
⇒ x = 1,325.10-3 (nhận) hoặc x = -1,34.10-3 (loại).
Vậy pH = -lg(1,325.10-3) = 2,87.
* Bài tập 2: Tính pH của dung dịch NH4OH 1M biết hằng số phân li Kb = 1,75.10-5.
* Câu trả lời:
– Ta có phương trình phân ly (thời điểm ban đầu t0, thời điểm tcb khi PT điện môi đạt trạng thái cân bằng):
NH4OH
NH4+ + OH-
t0: 1 0 0
xin vui lòng: xxx
tcb: 1 – xxx
Từ biểu thức tính Kb ta có:
⇒ x2 = 1,76.10-5 – 1,76.10-5x
⇒ x = 4,1864.10-3 (nhận được)
hoặc x = 4.2.10-3 (đại loại thế)
Vậy pOH = -lg(4.1864.10-3) = 2.378
⇒ pH = 14 – 2,378 = 11,62.
(lưu ý: pOH + pH = 14).
Xem thêm: Đời người phải đi qua giông bão, nhưng đừng cúi đầu trước bão tố
Như vậy với bài viết này bạn đã có thể hiểu được điện giải là gì? Hằng số phân ly là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Chúc các bạn học tốt, mọi góp ý và thắc mắc các bạn vui lòng để lại bình luận bên dưới bài viết để x-lair.com ghi nhận và hỗ trợ.
