3. Phương trình điện ly:
a) Cách viết phương trình điện ly cho các chất điện ly mạnh - yếu:
+ Để thể hiện sự điện ly người ta sử dụng phương trình điện ly giống như phương trình hoá học.
+ Đối với chất điện ly mạnh ta sử dụng dấu = để chỉ quá trình diễn ra hoàn toàn:
NaOH = Na+ + OH-
NaCl = Na+ + Cl-
Al(NO3)3 = Al3+ + 3NO3
+ Đối với các chất điện ly yếu người ta sử dụng mũi tên 2 chiều để chỉ quá trình sẽ đạt đến một trạng thái cân bằng.
ứng dụng phương trình điện ly trong việc tính nồng độ và số mol các ion:
+ Phương trình điện ly được sử dụng để tính lượng chất tan và phân ly trong dung dịch.
+ Đối với chất điện li mạnh, người ta sử dụng phương trình điện ly có dấu bằng và áp dụng quy luật của phản ứng diễn ra hoàn toàn để tính số phân tử, ion; số mol phân tử, ion hay nồng độ
phân tử, ion tham gia hay tạo thành do quá trình phân ly.
+ Đối với chất điện ly yếu, người ta sử dụng phương trình phân ly có dấu mũi tên hai chiều.
Khi tính lượng chất tham gia phân ly hay ion chất tạo thành do sự phân ly ta áp dụng các quy luật của phản ứng không hoàn toàn.
4. Cân bằng điện ly của các chất điện ly yếu:
a) Sự tự phân ly của nước : Nước luôn luôn tự phân ly thành ion khi ở trạng tháI nguyên chất hay trong dung dịch có chất điện ly khác. Sự phân ly của nước có thể biểu diễn bằng phương trình sau:
H2O = H+ + OH-
bằng phân ly có thể được mô tả bằng quy luật của cân bằng hoá học:
K = ([H+][OH-] ) / [H2O] có giá trị không đổi ở một nhiệt độ cho trước. Nồng độ nước rất lớn so với nồng độ H+ và OH-. Có thể coi tích số T = [H+][OH-]
H2O có giá trị không đổi. ở 20oC tích số này bằng 10^-14. Như vậy trong nước nguyên chất ở 20oC nồng độ H+ = nồng độ OH- và bằng 10^-7 mol/l.
b) Khái niệm về độ điện ly:
+ Độ điện ly α của một axit hay một bazơ được định nghĩa là tỉ số của số phân tử chất đã
phân ly và tổng số phân tử đã tan trong dung dịch: anpha = N /No , trong đó N là số phân tử đã phân ly thành ion và No] là tổng số phân tử chất tan đã tan trong dung dịch (tổng số phân tử chưa phân ly và số phân tử đã phân ly).
+ Số phân tử trong dung dịch rất lớn nên nếu chia cả tử và mẫu số của biểu thức tính độ đIện ly cho NA ta có độ điện ly tính theo số mol. Thể tích dung dịch chung cho cả các chất đã phân ly và số phân tử chưa phân ly nên nếu chia tiếp cả tử và mẫu số cho V dung dịch ta có biểu thức tính độ điện ly theo nồng độ:
α = N / NNo = C /CNo
Như vậy có thể tính độ điện ly α theo một trong ba đại lượng kể trên.
+ Có thể căn cứ vào độ điện ly để sơ lược phân loại các chất điện ly thành:
- Chất điện ly mạnh: có 0,2 < α < 1,0
- Chất điện ly trung bình: có 0,01 < α < 0,2
- Chất điện ly yếu: có 0,001 < α < 0,01.
- Chất điện ly rất yếu có α < 0,001.
- Cần chú ý rằng độ điện ly có giá trị thay đổi theo nồng độ nên ranh giới phân chia như trên chỉ có ý nghĩa tương đối. Chẳng hạn khi pha loãng dung dịch CH3COOH đến khi có nồng độ H+ bằng 10-6,8 thì α = 0,98 trong khi ở nồng độ 10-1 thì α = 0,04.
+ Vấn đề khó nhất trong việc xác định độ điện ly là xác định ion nào là đại diện cho chất điện ly đã phân ly (do chất điện ly phân ly ra) để phân biệt với các ion do nguồn khác phân ly ra lẫn với một trong các ion của chất điện ly). Có thể lấy thí dụ về dung dịch CH3COOH trong nước. Trong dung dịch này có tồn tại đồng thời hai cân bằng
CH3COOH = CH3COO- + H+
H2O = H+ + OH-
ion CH3COO- là đại diện cho số phân tử CH3COOH đã phân ly. Trong khi đó ion H+ còn do các phân tử nước phân ly ra. Sự tồn tại cân bằng phân ly của nước sẽ làm ảnh hưởng đến cân bằng phân ly của CH3COOH và ngược lại. Như vậy độ điện ly của CH3COOH trong dung dịch phải tính bằng: α = [ CH3COO-] / Co
α =3.
Trong nhiều bài toán tính toán, với nồng độ của axit khá lớn người ta thường bỏ qua lượng ion H+ do nước phân ly ra thì có thể tính theo ion H+ hoặc CH3COO-. Tuy nhiên nếu trong dung dịch đệm axetat (để giữ cho nồng độ H+ thay đổi chậm khi cho axit hay bazơ vào dung dịch) có tồn tại đồng thời CH3COOH và NaCH3COO. Ion CH3COO- sinh ra ở hai quá trình phân ly của axit CH3COOH và muối NaCH3COO. Muối NaCH3COO phân ly hoàn toàn trong dung dịch. Vì lí do đó cân bằng phân ly của CH3COOH bị ảnh hưởng và ion CH3COOkhông còn là ion đại diện cho số phân tử CH3COOH phân ly nữa. Nếu vẫn bỏ qua sự phân ly của nước ta có thể lấy các ion H+ làm đại diện cho các phân tử CH3COOH đã phân ly để tính độ điện ly.
+ Có thể lập luân tương tự đối với trường hợp chất điện ly là bazơ yếu.
thay đổi nội dung bởi: aqhl, ngày 06-03-2008 lúc 03:23 AM.
|