- Hỡnh ả nh: nhà bỏc học A rờ niut, nhà bỏc học Bron stờt Bảng biểu: Bảng cỏc giỏ trị K a của một số axit yếu ở 250C.
3) Một chất cú là chất điệnli hay khụng thỡ phải xột khả năng phõn lic ủa chỳng khi tan trong nước Vậy vai trũ của dung mụi rất quan trọng Tại sao nước lại quan trọng vậy? Liệu rằng mộ t dung
2.4.4. Dạng 4: Tớnh nồng độ mol cỏc ion cú trong dung dịch chất điệnl
- Biết viết chớnh xỏc phương trỡnh điện li của chất điện li mạnh, yếu. - Vận dụng linh hoạt cỏc cụng thức toỏn khi làm bài tập.
Yờu cầu 1: Tớnh nồng độ cỏc ion cú trong dung dịch cỏc chất điện li mạnh Nhận xột về cỏc bài tập SGK và SBT:
SGK: 1 vớ dụ và 2 bài tập
Vớ dụ SGK trang 9: Trong dung dịch Na2SO4 0,1M, nồng độ ion Na+ là 0,2M và nồng độ ion 2- 4
SO là
0,1M.
Bài 5 trang 10: Tớnh nồng độ mol của cation và anion trong cỏc dung dịch sau: a) Ba(NO3)2 0,10M. b) HNO
3 0,020M. c) KOH 0,010M.
SBT: khụng cú bài tập cụ thể mà ghộp vào bài toỏn tổng hợp khỏc.
Nhận xột:
Để tớnh nồng độ mol cỏc cỏc ion trong dung dịch, HS phải tớnh số mol cỏc ion trước rồi mới tớnh
được nồng độ. Do thể tớch dung dịch khụng đổi nờn tỉ lệ về nồng độ mol bằng tỉ lệ về số mol nờn người ta cú thể tớnh nồng độ mol cua cỏc ion nhanh chúng bằng cỏch suy trực tiếp từ nồng độ chất điện li mạnh ban đầu.
SGK cho bài tập đỏnh giỏ định lượng này khỏ đơn giản, bài tập cho trực tiếp nồng độ ngay từ đầu, HS chỉ cần viết phương trỡnh điện li đỳng, thế nồng độ vào phương trỡnh đỳng là cú thể hồn thành được bài toỏn. Qua dạng toỏn này HS được khắc sõu kiến thức về quỏ trỡnh điện li của chất điện li mạnh, được rốn luyện kĩ năng thế dữ kiện vào phương trỡnh và tớnh toỏn chớnh xỏc.
Hạn chế:
Theo chỳng tụi, bài tập SGK và SBT chưa nhiều, chỉ đơn giản cú hai bài, cho dữ kiện bài tập cũng đơn giản. Như thế HS chưa nõng cao tớnh tớch cực, khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức, kĩ
năng tớnh toỏn vào tỡnh huống phức tạp hơn.
Do đú, theo chỳng tụi, GV cú thể biờn soạn thờm bài tập bằng cỏch thay đổi linh hoạt dữ kiện bài toỏn phong phỳ, phức tạp hơn để rốn luyện tư duy cho HS, tăng cường hứng thỳ học tập. Chẳng hạn chỳng tụi đưa thờm một số vớ dụ sau:
Vớ dụ 2.17: Tớnh nồng độ mol ban đầu của dung dịch NaCl và nồng độ mol của cỏc ion trong dung dịch sau khi điện li hồn tồn
a) 5 lớt dung dịch cú hũa tan 0,3 mol NaCl. b) 0,2 lớt dung dịch cú hũa tan 8,775 gam NaCl.
Vớ dụ 2.18: Tớnh nồng độ mol ban đầu của dung dịch HNO3 10%. Biết khối lượng riờng của dung dịch là d = 1,054g/ml và khối lượng dung dịch là 100gam.
Vớ dụ 2.19: Trộn lẫn 500ml dung dịch NaOH 1M với 200ml dung dịch NaOH 30% (khối lượng riờng dung dịch là 1,33 g/ml). Tớnh nồng độ mol của cỏc ion cú trong dung dịch sau khi trộn. Với bài toỏn này, HS sẽ gặp khú khăn nếu khụng chỳ ý:
- Khụng tớnh được số mol của NaOH trong dung dịch 30%. - Vdd sau = Vdd 1 + Vdd 2
- Số mol ion Na+, OH- sau bằng tổng số mol Na+, OH- trong 2 dung dịch đầu.
Hoặc: Tớnh nồng độ mol từng dung dịch, nồng độ mol của cỏc ion trong từng dung dịch rồi cộng nồng độ lại.
Trường hợp khi tham khảo một số bài tập ở cỏc sỏch tham khảo, HS sẽ gặp những bài toỏn mà chất điện li mạnh cú α < 1. Như vậy HS sẽ rất lỳng tỳng. GV cần giải thớch rừ đú là giỏ trị độ điện li biểu kiến. Và khi biờn soạn bài tập, GV cần chỳ ý hạn chế những bài tập như vậy.
Vớ dụ 2.20: Hũa tan 14,9g KCl vào một lượng nước vừa đủ 0,5 lớt dung dịch. Tớnh nồng độ mol của ion K+ và Cl- trong dung dịch. Biết rằng cú 85% số phõn tử hũa tan trong dung dịch phõn li thành ion.
Trường hợp H2SO4 là chất điện li mạnh, điện li hồn tồn ở nấc 1, cũn nấc 2 điện li yếu:
+ - - + 2-
2 4 4 4 4
H SO H + HSO ; HSO H + SO .
Tuy nhiờn hằng số phõn li axit khỏ lớn Ka2 =10-2 nờn trong tớnh toỏn người ta xem như điện li
hồn tồn ở nấc 2: + 2-
2 4 4
H SO 2H + SO .
Vỡ vậy, khi biờn soạn bài tập thờm, GV cần ghi thờm giả thiết điện li hồn tồn ở nấc 2 cho HS khụng bị lỳng tỳng khi giải.
Yờu cầu 2:Tớnh nồng độ cỏc ion cú trong dung dịch cỏc chất điện li yếu Nhận xột về bài tập SGK và SBT:
SGK: 2 bài tập
Bài 10 trang 16: Cú hai dung dịch sau:
a) CH3COOH 0,1M (Ka=1,75.10-5). Tớnh nồng độ mol của ion H+. b) NH3 0,1M (Kb=1,8.10-5). Tớnh nồng độ mol của ion OH-.
Bài 10 trang 23: Tớnh nồng độ mol của ion H+ trong dung dịch HNO2 0,10M, biết rằng hằng số phõn li axit của HNO2 là Ka=4,0.10-4.
Bài 1.14 trang 5: Dung dịch axit axetic 0,6% cú khối lượng riờng xấp xỉ 1g/ml. Độ điện li của axit axetic trong điều kiện này là 1,0%. Tớnh nồng độ mol của ion H+ trong dung dịch đú (bỏ qua sựđiện li của nước).
Bài 1.20 trang 6: Axit propanoic (C2H5COOH) là một axit hữu cơ, muối của axit này được dựng để
bảo quản thực phẩm lõu bị mốc. Hằng số phõn li của axit propanoic: Ka=1,3.10-5. Hĩy tớnh nồng độ ion H+ trong dung dịch C2H5COOH 0,10M.
Nhận xột:
Chất điện li yếu khi tan trong nước chỉ một phần cỏc phõn tử hũa tan phõn li ra ion; việc tớnh toỏn nồng độ cõn bằng của cỏc ion trong dung dịch cũn phụ thuộc vào hằng số phõn li ở điều kiện nhiệt độ
nhất định, phụ thuộc vào độđiện li của chất.
Bài tập cho cụ thể, điển hỡnh như muốn tớnh nồng độ cõn bằng của ion trong dung dịch chất điện li yếu phải biết nồng độ, độđiện li hoặc hằng số phõn li.
Hạn chế:
Nồng độ ion trong dung dịch chất điện li yếu chỉ tớnh được phải là nồng độ lỳc cõn bằng. Nhưng cỏc bài tập khụng nhắc đến yếu tố về thời điểm cõn bằng, như thế chưa đầy đủ bản chất cõn bằng động trong dung dịch chất điện li yếu.
Bài 10 trang 16: trong cõu hỏi chỉ yờu cầu tớnh nồng độ ion H+ và OH- mà khụng chỉ rừ là yếu tố
cõn bằng và cú ở trong dung dịch.
Khụng nhắc đến việc xột bỏ qua sựđiện li của nước (chỉ cú bài 1.14 trang 5 SBT nhắc). Số lượng bài tập cũn ớt.