Công thức liên hệ giữa hằng số điện li và độ điện li hay nhất – Hóa học lớp 11

Công thức liên hệ giữa hằng số điện li và độ điện li hay nhất – Hóa học lớp 11

Cả hai đại lượng hằng số điện li và độ điện li đều có thể tính thông qua nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng. Vậy hai đại lượng trên có mối liên hệ gì với nhau hay không? Hãy đọc bài viết dưới đây để có đáp án nhé các em.

1.Công thức liên hệ giữa hằng số điện li và độ điện li

Xét cân bằng (*),  giả sử nồng độ ban đầu là C_o và độ điện li.

                    AX     $\iff$    A⁺ +            X¯(*)

Ban đầu:       C_o       

Phân li:        $\alpha$ C_o              $\alpha$ C_o              $\alpha$C_o

Cân bằng:  (1-$\alpha$)C_o          $\alpha$C_o               $\alpha$C_o

Ta có: $K=\frac{\left[A^{+}\right].\left[X^{-}\right]}{\left[AX\right]}=\frac{\alpha C_o^{}.\alpha C_o^{}}{\left(1-\alpha \right)C_o}=\frac{{\alpha }^2{C}_o}{1-\alpha }$

Như vậy, khi biết K và C_o ta có thể xác định được độ điện li và ngược lại

Đối với trường hợp chất điện li quá yếu có thể xem 1-$\alpha$=1

$\Rightarrow {\alpha }^2=\frac{K}{C_o}hay\alpha =\sqrt{\frac{K}{C_o}}$

2. Bài tập minh họa

Câu 1: Tính hằng số điện li của CH₃COOH, biết rằng dung dịch CH₃COOH 0,05 M có độ điện li là 1,85%?

A. 1,74.10^-5 

B. 1,54.10^-5 

C. 2,74.10^-5 

D. 2,54.10^-5 

Hướng dẫn

$\begin{array}{l}C{H}_{3}COOH\rightleftarrows C{H}_{3}CO{O}^{-}+H^{+}\\ Bd0,05\\ Pli0,05\alpha 0,05\alpha 0,05\alpha \\ CB 0,05.(1-\alpha ) 0,05\alpha 0,05\alpha \\ K=\frac{{(0,05.\alpha )}^2}{0,05.\left(1-\alpha \right)}=\frac{{(0,05.1,85\%)}^2}{0,05.(1-1,85\%)}=1,{74.10}^{-5}\end{array}$

Đáp án A

Câu 2: Tính hằng số điện li và độ điện li của dung dịch HCOOH 0,007 M, biết trong dung dịch có [H⁺] = 0,001M?

A.1,87.10^-3 và 0,243

B. 1,67.10^-3 và 0,143

C. 1,67.10^-3 và 0,243

D. 1,87.10^-3 và 0,143

Hướng dẫn

Phương trình điện li: $HCOOH\rightleftarrows HCO{O}^{-}+H^{+}$

Nồng độ axit HCOOH phân li = [H⁺] = 0,001M

Độ điện li là : $\alpha =\frac{C\text{'}}{C_o}=\frac{0,01}{0,07}=0,143$

$\begin{array}{l}HCOOH\rightleftharpoons HCO{O}^{-}+H^{+}\\ Bd 0,07\\ Pli0,07\alpha 0,07\alpha 0,07\alpha \\ CB0,07.(1-\alpha ) 0,07\alpha 0,07\alpha \\ K=\frac{{(0,07.\alpha )}^2}{0,07.\left(1-\alpha \right)}=\frac{{(0,07.0,143)}^2}{0,07.(1-0,143)}=1,{67.10}^{-3}\end{array}$

Đáp án B

Câu 3: Trong 1 lít dung dịch axit  HF có chứa 0,1 mol axit HF nguyên chất. Độ điện li của axit này là 8%. Hằng số phân li của axit này là:

A. 6,96.10^-4 

B. 7,96.10^-4 

C. 6,96.10^-3 

D. 7,96.10^-3 

Hướng dẫn

Nồng độ ban đầu của axit HF là C_o = 0,1M

$\begin{array}{l}HF\rightleftarrows F^{-}+ H^{+}\\ Bd 0,1\\ Pli0,1\alpha 0,1\alpha 0,1\alpha \\ CB 0,1.(1-\alpha ) 0,1\alpha 0,1\alpha \\ K_a=\frac{{(0,1.\alpha )}^2}{0,1.\left(1-\alpha \right)}=\frac{0,1.{\left(8\%\right)}^2}{1-8\%}=6,{96.10}^{-4}\end{array}$

Đáp án A

Xem thêm tổng hợp công thức môn Hóa học lớp 11 đầy đủ và chi tiết khác:

Công thức tính hằng số phân li bazơ

Công thức tính hằng số phân li axit

Công thức pH của dung dịch

Công thức tính pH trong dung dịch axit yếu/bazơ yếu

Công thức tính pH trong dung dịch axit mạnh/bazơ mạnh