Phương trình điện li HF là kiến thức rất quan trọng trong Hóa học lớp 11. Bài viết dưới đây với chủ đề Các dạng bài tập về phương trình điện li HF lớp 11 và cách giải sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa 11.
Mục lục bài viết
1. Phương trình điện li của HF là gì?
Phương trình điện li HF (axit hydrofluoric) miêu tả sự phân li của HF trong nước thành các ion. Trong đó, HF là một axit yếu, có nghĩa là nó không phân li hoàn toàn trong nước.
Phương trình điện li của HF được viết như sau:
HF ⇌ H⁺ + F⁻
Trong đó:
HF là axit hydrofluoric
H⁺ là ion hydro (proton)
F⁻ là ion fluoride
Do HF là axit yếu, quá trình phân li của nó không xảy ra hoàn toàn mà ở một mức độ nhất định, một phần lớn HF vẫn tồn tại ở dạng phân tử trong dung dịch. Sự phân li này phụ thuộc vào hằng số phân li (Kₐ) của HF, giá trị này cho biết mức độ phân li của HF trong nước.
Đối với axit HF, Kₐ có giá trị nhỏ, cho thấy axit này chỉ phân li một phần trong nước.
2. Tìm hiểu chung về phương trình điện li HF:
2.1. Điều kiện xảy ra:
Điều kiện để phương trình điện li HF xảy ra là HF phải được hòa tan trong nước. HF là một chất điện li yếu, nghĩa là khi tan trong nước, nó chỉ phân li một phần thành các ion H⁺ và F⁻. Điều này có nghĩa là trong dung dịch nước, sẽ có một phần HF tồn tại dưới dạng phân tử không phân li và một phần tồn tại dưới dạng ion.
2.2. Dấu hiệu nhận biết xảy ra:
Dấu hiệu nhận biết xảy ra phương trình điện li của HF (axit flohydric) trong nước bao gồm:
+ Sự thay đổi pH: Khi HF phân li trong nước, nó tạo ra ion H⁺, làm cho dung dịch có tính axit. Bạn có thể sử dụng giấy quỳ hoặc máy đo pH để kiểm tra sự thay đổi này.
+ Sự xuất hiện của ion F⁻: Bạn có thể sử dụng các phương pháp phân tích hóa học để xác định sự có mặt của ion F⁻ trong dung dịch.
+ Dẫn điện: Dung dịch HF sẽ dẫn điện do sự có mặt của các ion H⁺ và F⁻. Bạn có thể kiểm tra tính dẫn điện của dung dịch để xác định sự phân li.
2.3. Cách thực hiện phản ứng:
Để thực hiện phản ứng điện li của HF (axit flohydric), bạn cần hòa tan HF trong nước. Khi HF tan trong nước, nó sẽ phân li một phần thành các ion H⁺ và F⁻. Điều này có nghĩa là trong dung dịch nước, sẽ có một phần HF tồn tại dưới dạng phân tử không phân li và một phần tồn tại dưới dạng ion. Có thể kiểm tra sự phân li này bằng cách đo pH của dung dịch hoặc kiểm tra tính dẫn điện của dung dịch.
2.4. Lưu ý khi thực hiện:
Khi thực hiện phản ứng điện li của axit hydrofluoric (HF), có một số lưu ý quan trọng cần chú ý do tính chất đặc biệt của HF và sự nguy hiểm tiềm ẩn của nó:
* Tính ăn mòn mạnh của HF:
HF là một axit rất ăn mòn, đặc biệt là đối với các vật liệu như kim loại, thủy tinh và thậm chí có thể gây bỏng da nghiêm trọng. Do đó, khi làm việc với HF, cần phải sử dụng dụng cụ và vật liệu chịu được axit fluorhydric, chẳng hạn như nhựa PTFE (teflon) hoặc thủy tinh đặc biệt chịu được HF.
* Sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE):
+ Khi làm việc với HF, cần phải đeo găng tay chịu axit, kính bảo hộ và áo bảo hộ để bảo vệ da và mắt.
+ Nên sử dụng mặt nạ phòng độc hoặc máy thở nếu làm việc trong môi trường có thể tạo ra hơi HF, vì hơi HF có thể gây hại cho đường hô hấp và gây kích ứng nghiêm trọng.
* Khi làm việc với HF trong dung dịch:
+ Không sử dụng thủy tinh trong các thí nghiệm với HF, vì HF có thể tấn công và làm hư hỏng thủy tinh (do phản ứng tạo ra khí SiF₄).
+ Tăng cường thông gió trong khu vực làm việc (sử dụng tủ hút) để hạn chế sự tiếp xúc với hơi HF độc hại.
* Xử lý khi bị tiếp xúc với HF:
+ Khi bị dính HF lên da, ngay lập tức rửa kỹ với nước và sử dụng dung dịch canxi gluconate (một dung dịch chuyên dụng để điều trị bỏng do HF) nếu có. HF có thể gây tổn thương mô sâu và phá hủy xương nếu không được xử lý kịp thời.
+ Khi bị dính vào mắt, cần rửa mắt ngay lập tức dưới vòi nước chảy ít nhất 15 – 20 phút và lập tức đến bệnh viện.
* HF và các phản ứng với kim loại:
HF có thể phản ứng với kim loại để tạo ra các muối fluora, như fluorua kim loại, và sinh ra khí H₂, nên cần tránh để HF tiếp xúc với kim loại (như sắt, nhôm, đồng).
* Xử lý chất thải HF:
Khi xử lý chất thải chứa HF, cần phải trung hòa nó với một chất kiềm như NaOH trước khi thải bỏ. Phải thực hiện quá trình này trong các bình chứa thích hợp, và chú ý kiểm soát pH của dung dịch sau khi trung hòa.
* Không để HF tiếp xúc với các chất phản ứng khác:
HF không nên tiếp xúc với các chất kiềm mạnh hoặc các kim loại như canxi hoặc magie, vì sẽ gây ra phản ứng mạnh và nguy hiểm. Cần phải cẩn thận khi lưu trữ và sử dụng HF để tránh những tình huống nguy hiểm này.
Do tính nguy hiểm của HF, việc hiểu và tuân thủ các biện pháp an toàn khi làm việc với nó là vô cùng quan trọng.
3. Bài tập vận dụng liên quan kèm đáp án:
Câu 1: Chất nào sau đây là chất điện li yếu?
A. HCl
B. HF
C. Mg(OH)2
D. HNO3
Đáp án: B
HCl, HNO3, HF đều là chất điện li mạnh
Mg(OH)2 là chất điện li yếu
Câu 2: Chất điện li yếu trong dãy chất dưới đây là:
A. H2S, H3PO4, CH3COOH, HF.
B. BaSO4, H2S, NaCl, HCl
C. H2SO3, HF, NH4Cl, CH3COONa.
D. CuSO4, CH3COONa, HF, Mg(OH)2.
Đáp án: A
Chất điện li yếu trong dãy chất dưới đây là: H2S, H3PO4, CH3COOH, HF.
Phương trình điện li minh họa
H2S ⇄ H⁺ + HS⁻
HS⁻ ⇆ H⁺ +S²⁻
H⁺ + F⁻
H3PO4 ⇆ H⁺ + H2PO4⁻
H2PO4⁻ ⇆ H⁺ + HPO42⁻
HPO42⁻ ⇆ H⁺ + PO43⁻
CH3COOH ⇆ CH3COO⁻ + H⁺
HF ⇄ H⁺ + F⁻
Câu 3: Chất nào sau đây không dẫn điện được
A. NaCl rắn, khan
B. CaCl2 nóng chảy
C. KOH nóng chảy
D. HF hòa tan trong nước
Đáp án: A
Câu 4: Chất nào sau đây là chất không điện li?
A. HF.
B. H2S.
C. CH3COONa.
D. C3H7OH.
Đáp án: D
Câu 5: Hòa tan các chất sau vào nước để được các dung dịch riêng rẽ: NaCl, BaO, SO3, C12H22O11, CH3COOH, C2H5OH, Fe2(SO4)3. Trong các dung dịch tạo ra có bao nhiêu dung dịch có khả năng dẫn điện?
A. 5
B. 6
C. 7
D. 8
Đáp án: A
Các dung dịch có khả năng dẫn điện là các dung dịch tan trong nước phân li ra các ion.
Đó là: NaCl; BaO; SO3; CH3COOH; Fe2(SO4)3
CaO và SO3 tan vào nước xảy ra phản ứng:
BaO + H2O → Ba(OH)2; dung dịch Ca(OH)2 thu được là bazo mạnh nên dẫn được điện
SO3 + H2O → H2SO4; dung dịch H2SO4 thu được là axit mạnh nên dẫn được điện.
Câu 6: Trộn 50 ml dung dịch HCl 0,12M với 50 ml dung dịch NaOH 0,1M thu được dung dịch X. pH dung dịch X là?
A. 10
B. 2
C. 7
D. 1
Đáp án: B
nH⁺ = nHCl = 0,006
nOH⁻ = nNaOH = 0,005
Khi pha trộn: H⁺ + OH⁻ → H2O
=> nH⁺ dư = 0,001
=> [H⁺] = 0,001/0,1 = 0,01 => pH = 2
Câu 7: Trộn 3 dung dịch HCl 0,3M; H2SO4 0,2M; và H3PO4 0,1M với những thể tích bằng nhau thu được dung dịch X. Để trung hòa 300 ml dung dịch X cần vừa đủ V ml dung dịch Y gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M. Giá trị của V là
A. 1000
B. 500
C. 200
D. 250
Đáp án: D
VX = 0,3 lit
=> Thể tích mỗi dung dịch axit thành phần là 0,1 lit
=> nH⁺ = nHCl + 2nH2SO4 + 3nH3PO4 = 0,1.0,3 + 2.0,1.0,2 + 3.0,1.0,1 = 0,1 mol
Để trung hòa thì : nH⁺ = nOH⁻ = 0,1 mol
Có : nOH⁻ = nNaOH + 2nBa(OH)2 = (0,2 + 0,1.2).V.10-³ = 0,1 mol
=> V = 250 ml
THAM KHẢO THÊM:
