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

Phương trình điện li là tài liệu cực hay dành cho các bạn học sinh lớp 11 tham khảo. Tổng hợp kiến thức về phương trình điện li gồm 9 trang tổng hợp lý thuyết và phương pháp giải, bài tập trắc nghiệm, tự luận có đáp án kèm theo.

Tổng hợp kiến thức về phương trình điện ly được trình bày khoa học, ngắn gọn mà xúc tích. Đây là cầu nối giúp các em ôn luyện đề tốt hơn để học tốt môn Hóa học 11. Lưu ý tài liệu này được dùng cho cả 3 sách Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo theo chương trình mới. Bên cạnh đó các bạn xem thêm bài tập phương pháp tính pH.

I. Nguyên tắc khi viết phương trình điện li

1. Chất điện li mạnh

Chất điện li yếu là chất mà khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion. Chúng ta 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)₂ → 2Al₃+ + 3SO₄

2. Chất điện li yếu

Chất điện li yếu là chất mà khi chúng được hòa tan trong nước, sẽ có một số ít phần từ hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phần tử trong dung dịch.Các chất điện li yếu thường gặp là: axit yếu, bazo yếu, các muối không tan, muối dễ bị phân hủy,..

II. Phương pháp giải bài tập phương trình điện li

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 đề bài, ta thiết lập một số phương trình liên quan đến các chất có trong đề bài. Một trong những chất điện li mà chúng ta khá hay quên đó chính là H2O. Đây là bước cực kì 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 của chất điện li có trong dung dịch
• Viết phương trình điện li chính xác, biểu diễn số mol lên các phương trình điện li đã biết
• Tính nồng độ mol của ion

Dạng 2: Định luật bảo toàn điện tích

Bước 1: Phát biểu định luật

Trong một dung dịch chứa hoàn toàn các chất điện li, thì tổng số mol của điện tích âm luôn bằng tổng số mol của điện tích dương. (Luôn luôn bằng nhau)

Công thức chung :\(\sum \operatorname{Moldt}(+)=\sum \operatorname{Mol} d t(-)\)

Cách tính mol điện tích : \(n_{d t}= sochi dt. n_{\text {ion }}\)

Khối lượng chất tan trong dung dịch \(m_{\text {muoi }}=m_{\text {cation }}+m_{\text {anion }}\)

Dạng 3: Bài toán về chất điện li

Bước 1: Viết phương trình điện li

Như chúng ta đã tìm hiểu cách viết phương trình điện li rất chi tiết ở phía trên. Ở đây chúng ta không cần nêu lại nữa mà tiến hành sang bước 2 đó là …

Bước 2: xác định độ điện li

Áp dụng công thức độ điện li:

\(\alpha=\frac{\text { so phantu dienli }}{\text { so phantu hoa tan }}=\frac{n_{\text {dienli }}}{n_{\text {hoatan }}}=\frac{C_{M \text { dienli }}}{C_{M \text { hoatan }}} \mid\)

Sau đó xử dụng phương pháp 3 dòng thật hiệu quả:

Dạng 4: Tính độ PH dựa vào nồng độ H+

Bước 1: Tính độ Ph của Axit

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

\(p H=-\lg \left[H^{+}\right]\)

Bước 2: Xác định độ PH của bazo

Ta thực hiện theo các bước sau:

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

Dạng 5: Xác định nồng độ mol dựa vào độ pH

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

• pH > 7 : môi trường bazo .
• pH < 7 : môi trường axit .
• Ph = 7 : môi trường trung tính .

Dạng 6: Axit, bazo và sự lưỡng tính theo hai lý thuyết

Đây là một dạng toán khá ít gặp tuy nhiên các em cần nắm vững hai lý thuyết A – rê – ni – ut về sự điện li và thuyết Bron – stêt về thuyết proton. Hai thuyết này có sự định nghĩa hoàn toàn khác nhau về thế nào là chất bazơ và thế nào là chất axit.

III. Bài tập về Phương trình điện li

Bài 1: Trộn 200 ml dung dịch chứa 12 gam MgSO₄ với 300 ml dung dịch chứa 34,2 gam Al₂(SO₄)₃ thu được dung dịch X. Nồng độ ion SO₄^2- trong X là

A. 0,2M.

B. 0,8M.

C. 0,6M.

D. 0,4M.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Ta có phương trình điện li:

MgSO₄ → Mg²⁺ + SO₄^2-

0,1 0,1 (mol)

Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄^2-

0,1 0,3 (mol)

n_SO4^2- = 0,4 mol ⇒ C_M(SO4^2-) = n : V = 0,4/(0,2 + 0,3) = 0,8M

Đáp án B

Bài 2: Nồng độ mol/l của ion H⁺ trong dung dịch H₂SO₄ là 60% (D = 1,503 g/ml) là:

A. 12,4 M

B. 14,4 M

C. 16,4 M

D. 18,4 M

Hướng dẫn giải chi tiết:

Xét 100 gam dung dịch H₂SO₄ là 60%

mH₂SO₄ = m dd . C% = 100 . 0,6 = 60 gam

=> n H₂SO₄ = 60 : 98 = 0,6 (mol)

V = m dd : D = 100/1,503 = 66,5 ml

⇒ C_M H₂SO₄ = 0,61/0,0665 = 9,2 M

Ta có: H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

⇒ [H⁺] = 2 . C_M H₂SO₄ = 18,4 M

Bài 3: Tính nồng độ mol của các ion CH₃COOH, CH₃COO^-, H⁺ tại cân bằng trong dung dịch CH₃COOH 0,1M có α= 1,32%.

Hướng dẫn giải chi tiết:

CH₃COOH ↔ H+ + CH₃COO- (1)

Ban đầu: C_o 0 0

Phản ứng: C_o. α C_o . α C_o . α

Cân bằng: C_o.(1- α) C_o . α C_o . α

Vậy: [H+]= [CH₃COO^-] = a. C_o = 0,1. 1,32.10-2M = 1,32.10-3M

[CH₃COOH] = 0,1M – 0,00132M = 0,09868M

Bài 4: Tính độ điện li của axit HCOOH 0,007M trong dung dịch có [H+]=0,001M

Hướng dẫn giải chi tiết

HCOOH + H₂O ↔ HCOO- + H₃O+

Ban đầu: 0,007 0

Phản ứng: 0,007. α 0,007. α

Cân bằng: 0,007(1- α) 0,007. α

Theo phương trình ta có: [H+] = 0,007. α = 0,001

=> α = 14%