Bài tập chất điện li (tính độ điện li, nồng độ ion và pH dd)

BÀI TẬP 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. a.

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+ + SO42-   (2) 0,01   0,01          0,01       ;   0,01 0,02       0,01

0,01 + 0,02 = 0,15M; [Cl-] = 0,05M; [SO 2-]= 0,05M

Ví dụ 2. Tính nồng độ mol của các ion CH3COOH, CH3COO-, H+ tại cân bằng trong dung dịch CH3COOH 0,1M có a = 1,32%.

Bài giải

CH3COOH :      H+     +     CH3COO- (1)

Ban đầu:    Co                       0                    0

Phản ứng: Co. a            Co. a             Co. a

Cân bằng: Co(1-a)         Co. a               Co. a

Vậy:    [H+]= [CH3COO-] = a.Co  = 0,1. 1,32.10-2M = 1,32.10-3M [CH3COOH] = 0,1M – 0,00132M = 0,09868M

Dạng 2: Tính độ điện li  a  của dung dịch chất

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.

+ 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).

Ví dụ 1. Trong 1 lít dung dịch CH3COOH 0,02M có chứa 1,2407.1022 phân tử chưa phân  li và ion. Tính độ điện li a của CH3COOH tại nồng độ trên, biết N0=6,022.1023.

Bài giải

CH3COOH :       H+      +     CH3COO- (1)nCH  COOH = 0,02 mol     ®   Số phân tử ban đầu là: n0 = 1. 0,02.6,022.1023 = 1,2044.1022 phân tử

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 = 1,2047.1022

Suy ra: n = 1,2047.1022 – 1,2044.1022 = 0,0363. 1022 (phân tử).

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. a                                  0,007. a

Cân bằng:        0,007(1-a)                              0,007. a

Theo phương trình ta có:    [H+]  = 0,007. a  (M) ® 0,007. a= 0,001

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.

Bài giải

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-

Nhận xét: a giảm vì OH- của NaOH làm chuyển dịch cân bằng (1) sang trái.

Dạng 3: Tính pH của dung dịch khi biết độ điện li a 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-.

+ 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