I. HIỆN TƯỢNG ĐIỆN LI
1. Thí nghiệm
Bộ dụng cụ chứng minh tính dẫn điện của dung dịch
Khi nối các đầu dây dẫn điện với cùng một nguồn điện, ta chỉ thấy bóng đèn ở cốc đựng dung dịch NaCl bật sáng. Vậy dung dịch NaCl dẫn điện, còn nước cất và dung dịch saccarozơ không dẫn điện.
Nếu làm các thí nghiệm tương tự, người ta thấy: NaCl rắn, khan; NaOH rắn, khan; các dung dịch ancol etylic $\left[ {{C_2}{H_5}OH} \right]$, glixerol $\left[ {{C_2}{H_5}{{\left[ {OH} \right]}_3}} \right]$ không dẫn điện.
Ngược lại, các dung dịch axit, bazơ và muối đều dẫn điện.
2. Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối trong nước
Ngay từ năm 1887, A-rê-ni-ut [S.Arrhenius] đã giả thiết và sau này thực nghiệm đã xác nhận rằng:
Tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối là do trong dung dịch của chúng có các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion.
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion là sự điện li. Những chất tan trong nước phân li ra ion được gọi là những chất điện li .
Vậy axit, bazơ và muối là những chất điện li.
Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện li.
Ví dụ:
- Muối phân li thành cation kim loại và anion gốc axit:
$NaCl \to N{a^ + } + C{l^ - }$
- Axit phân li thành cation ${H^ + }$ và anion gốc axit:
$HCl \to {H^ + } + C{l^ - }$
- Bazơ phân li thành cation kim loại và anion hiđroxit:
$NaOH \to N{a^ + } + O{H^ - }$
3. Định nghĩa sự điện li
- Sự điện li là quá trình phân li thành các ion [cation, anion] khi chất tan vào nước hoặc nóng chảy.
- Chất điện li là những chất khi tan vào nước tạo thành dung dịch dẫn điện nhờ phân li thành ion.
II. PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LI
1. Độ điện li
- Để biểu thị mức độ phân li ra ion của các chất điện li, ta dùng khái niệm độ điện li.
+ Độ điện li $\alpha $ [anpha] của một chất điện li là tỉ số giữa phân tử phân li thành ion [n] và tổng số phần tử hòa tan [${n_0}$].
$\alpha = \frac{n}{{{n_0}}}$
+ Tỉ lệ phân tử cũng là tỉ lệ với số mol, nên $\alpha $ bằng tỉ số phần nồng độ mol chất tan phân li thành ${C_p}$ và tổng nồng độ mol của chất tan trong dung dịch ${C_t}$:
$\alpha = \frac{{{C_p}}}{{{C_t}}}$
- Độ điện li $\alpha $ phụ thuộc vào:
+ Bản chất của chất tan.
+ Bản chất của dung môi.
+ Nhiệt độ
+ Nồng độ chất điện li.
2. Chất điện li mạnh và chất điện li yếu
a] Chất điện li mạnh
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li ra ion, $\alpha = 1$.
Những chất điện li mạnh là các axit mạnh như HCl, $HN{O_3},HCl{O_4},{H_2}S{O_4}$, ...; các bazơ mạnh như NaOH, KOH, $Ba{\left[ {OH} \right]_2}$,... và hầu hết các muối.
Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.
Ví dụ:
$N{a_2}S{O_4} \to 2N{a^ + } + S{O_4}^{2 - }$
b] Chất điện li yếu
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch.
Những chất điện li yếu là các axit yếu như $C{H_3}COOH,HClO,{H_2}S,HF,{H_2}S{O_3}$, ... ; các bazơ yếu như $Bi{\left[ {OH} \right]_3},Mg{\left[ {OH} \right]_2}$, ...
Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai mũi tên ngược chiều nhau.
Ví dụ:
$C{H_3}COOH \rightleftarrows C{H_3}CO{O^ - } + {H^ + }$
Cân bằng điện li là cân bằng động. Giống như mọi cân bằng hoá học khác, cân bằng điện li cũng tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê.
Đáp án B
Dung dịch muối ăn
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
- lý thuyết
- trắc nghiệm
- hỏi đáp
- bài tập sgk
Dung dịch nào có khả năng dẫn điện
A: Dung dịch đường
B: Dung dịch rượu
C:Dung dịch muối ăm
D :Dd benzen trong ancol
Các câu hỏi tương tự
;Bài 1 Trong số các muối sau, muối nào là muối axit ? muối nào là muối trung hoà ?
[NH4]2SO4 , K2SO4 , NaHCO3 , CH3COONa , Na2HPO4 , NaHSO4 , Na2HPO3 , Na3PO4 ,NaHS, NaClO.
Bài 2. Có bốn dung dịch : Kali clorua, rượu etylic, axit axetic, kali sunfat, đều có nồng độ 0,01 mol/l. Hãy so sánh khả năng dẫn điện của các dung dịch đó. Giải thích ngắn gọn.
Dòng điện là một chuyển động định hướng trong một mạch điện kín của các hạt tích điện. Các hạt tích điện chuyển động dưới tác dụng của một suất điện động đến cực, dấu hiệu của nó ngược lại với dấu của điện tích của chúng. Tại sao một dòng điện không dẫn điện dung dịch đường và dung dịch natri clorua dẫn điện, được mô tả trong bài viết.
Điều gì là cần thiết cho sự tồn tại của dòng điện
Trước khi xem xét câu hỏi tại sao một dòng điện không dẫn điện dung dịch đường, nhưng không dẫn điện dung dịch natri clorua, hãy xem xét các điều kiện mà dòng điện này có thể tồn tại.
Đầu tiên, điều kiện chính cho sự xuất hiện của dòng điện là sự hiện diện của cái gọi là lực điện động. Lực này, tác dụng lên các hạt tích điện, dẫn đến chuyển động định hướng của chúng trong một mạch kín. Nguồn của suất điện động có thể là pin điện, máy phát điện và một số thiết bị khác.
Thứ hai, sự tồn tại trong một mạch kín của dòng điện đòi hỏi phải có sự có mặt của các hạt tích điện và tự do, nghĩa là những hạt dưới tác động của điện trường có thể được dẫn đến các cực dương hoặc cực âm của nguồn hiện tại.
Ví dụ, trong các vật liệu kim loại có một số lượng lớn các electron hóa trị tự do, là các hạt mang điện tích. Chất rắn dẫn dòng điện được gọi là dây dẫn.
Trong trường hợp các giải pháp, các nhóm nguyên tử tích điện [cation và anion] có thể đóng vai trò là chất mang điện tích. Các giải pháp dẫn điện được gọi là điện giải.
Độ dẫn nước
Từ quan điểm hóa học, nước là hợp chất của H 2 O. Một phân tử nước trung hòa về điện, do đó nó không thể tham gia vào quá trình truyền điện tích, nói cách khác, nước tinh khiết là chất dẫn điện kém, nhưng bản thân phân tử này có điện cực cao vì mật độ electron cao trong khu vực của nguyên tử oxy.
Đối với nước, độ dẫn điện tăng do sự hiện diện của các ion khác nhau trong đó. Vì vậy, ngay cả nước cất tinh khiết cũng có một số độ dẫn do sự hòa tan carbon dioxide trong đó với sự hình thành các proton tự do H + và các nhóm bicarbonate tích điện âm [HCO 3 ] – . Do quá trình này, độ dẫn điện của nước cất là 5, 5 * 10 -6 S / m. Để hiểu được tầm quan trọng của hình này, chúng tôi lưu ý rằng độ dẫn điện của đồng ở 20 ° C là 5, 96 * 10 7 S / m, cao hơn 13 lần so với độ dẫn điện của nước tinh khiết!
Đường là gì
Về mặt hóa học, đường là một disacarit có công thức là C 12 H 22 O 11 . Đường bao gồm một phân tử sucrose và một phân tử fructose. Một phân tử đường được hình thành do liên kết cộng hóa trị mạnh giữa các nguyên tử carbon, oxy và hydro, đó là một điểm quan trọng để hiểu tại sao dung dịch đường không dẫn dòng điện.
Nói về tính chất vật lý của đường, cần lưu ý rằng nó có độ hòa tan cao trong nước. Vì vậy, ở 20 ° C, 203, 9 g đường có thể được hòa tan trong 100 g nước. Khi nhiệt độ nước tăng, chỉ báo này cũng tăng, đạt giá trị 478, 2 g ở 100 ° C. Một dung dịch nước đường được gọi là xi-rô.
Natri clorua là gì
Natri clorua hoặc muối ăn là một chất có công thức hóa học là NaCl. Trong tự nhiên, natri clorua có mặt dưới dạng khoáng vật halit. Ở trạng thái rắn, NaCl là một tinh thể ion được hình thành bởi các cation Cl – anion và Na +, nằm trong các vị trí mạng tinh thể. Mỗi ion trong mạng được bao quanh bởi sáu ion có dấu ngược lại và nằm ở các đỉnh của khối bát diện.
Trong natri clorua, mạng tinh thể rất phức tạp. Nó có thể được biểu diễn dưới dạng hai mạng khối lập phương tâm diện [một được tạo bởi các cation Na + và một bởi các Cl – anion] được chèn vào nhau.
Để hiểu câu trả lời cho câu hỏi tại sao dung dịch đường không dẫn dòng điện và dung dịch natri clorua dẫn điện, điều quan trọng cần biết là muối ăn có khả năng hòa tan cao trong nước.
Điều gì xảy ra khi đường và natri clorua hòa tan trong nước?
Biết các điều kiện cần thiết cho sự xuất hiện của dòng điện, cũng như thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể của đường và natri clorua, chúng ta hãy trực tiếp trả lời câu hỏi tại sao dung dịch natri clorua dẫn điện và dung dịch đường không dẫn dòng điện.
Đầu tiên, hãy xem xét những gì xảy ra với tinh thể NaCl trong nước. Sự phân cực của các phân tử H 2 O dẫn đến thực tế là chúng bao quanh các cation và anion của tinh thể NaCl và chỉ đơn giản là tách rời nó thành các phần. Hòa tan trong nước, natri clorua đi vào các ion tự do Na + và Cl -, có khả năng tham gia vào sự hình thành dòng điện. Tùy thuộc vào nồng độ của muối hòa tan, độ dẫn của nước tăng thêm vài bậc độ lớn.
Tại sao dung dịch đường không dẫn dòng điện? Rất đơn giản, các phân tử nước cực cũng phá hủy các liên kết giữa các phân tử disacarit trong tinh thể [các liên kết này có bản chất van der Waals], do đó, các phân tử C 12 H 22 O 11 được bao quanh bởi nước, trung hòa về điện, đang ở trong dung dịch; có khả năng tham gia duy trì dòng điện trong giải pháp này.