Áp suất hơi bão hòa của dung dịch chứa 22,1 g CaCl₂ trong 100 g nước ở 20°C là 16,34 mmHg, áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất là 17,54 mmHg. Tính độ điện ly biểu kiến của CaCl₂:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để tính độ điện ly biểu kiến của CaCl₂, ta sử dụng công thức liên quan đến độ giảm áp suất hơi của dung dịch so với dung môi nguyên chất (nước).
1. **Tính độ giảm áp suất hơi tương đối:**
Độ giảm áp suất hơi tương đối (ΔP/P₀) = (P₀ - P) / P₀
Trong đó:
- P₀ là áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất (17,54 mmHg)
- P là áp suất hơi bão hòa của dung dịch (16,34 mmHg)
ΔP/P₀ = (17,54 - 16,34) / 17,54 = 1,2 / 17,54 ≈ 0,0684
2. **Tính số mol của CaCl₂ và nước:**
- Số mol CaCl₂ = Khối lượng / Khối lượng mol = 22,1 g / 110,98 g/mol ≈ 0,199 mol
- Số mol nước = Khối lượng / Khối lượng mol = 100 g / 18,015 g/mol ≈ 5,551 mol
3. **Tính hệ số Van't Hoff (i):**
ΔP/P₀ ≈ i * (số mol CaCl₂) / (số mol CaCl₂ + số mol nước)
0,0684 ≈ i * 0,199 / (0,199 + 5,551)
0,0684 ≈ i * 0,199 / 5,75
i ≈ (0,0684 * 5,75) / 0,199 ≈ 1,976
4. **Tính độ điện ly biểu kiến (α):**
CaCl₂ điện ly thành 3 ion: Ca²⁺ và 2Cl⁻. Do đó, số ion tạo thành (n) = 3
i = 1 + α(n - 1)
1,976 = 1 + α(3 - 1)
0,976 = 2α
α = 0,976 / 2 = 0,488
5. **Độ điện ly biểu kiến theo phần trăm:**
α% = 0,488 * 100% = 48,8%
Vậy, độ điện ly biểu kiến của CaCl₂ là khoảng 48,8%.