Chọn đáp số chính xác nhất. Trong dung dịch HF 0,1M ở 25°C có 8% HF bị ion hóa. Hỏi hằng số điện li của HF ở nhiệt độ này bằng bao nhiêu?

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%.

Để giải bài này, ta sử dụng các công thức liên quan đến độ giảm áp suất hơi bão hòa và độ hạ băng điểm của dung dịch.

1. Độ hạ băng điểm:
Công thức: ΔT_f = K_f * m * i
Trong đó:
- ΔT_f là độ hạ băng điểm (3,5°C).
- K_f là hằng số nghiệm lạnh của nước (1,86 °C.kg/mol).
- m là nồng độ molan của chất tan.
- i là hệ số Van't Hoff (số ion tạo thành khi chất tan điện ly trong dung dịch). Vì AB₂ điện ly thành A²⁺ và 2B⁻, nên i = 3.

Ta có: 3,5 = 1,86 * m * 3
=> m = 3,5 / (1,86 * 3) ≈ 0,625 mol/kg

2. Độ giảm áp suất hơi bão hòa:
Công thức: ΔP = P₀ * x₂
Trong đó:
- ΔP là độ giảm áp suất hơi bão hòa.
- P₀ là áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất (34,1 mmHg).
- x₂ là phân số mol của chất tan.

Ta cần tính x₂. Giả sử có 1 kg nước, tương ứng với 1000g nước, số mol nước là: n₁ = 1000g / 18g/mol ≈ 55,56 mol
Số mol chất tan AB₂ là n₂ = 0,625 mol
Phân số mol của chất tan: x₂ = n₂ / (n₁ + n₂) = 0,625 / (55,56 + 0,625) ≈ 0,0111

Vậy, ΔP = 34,1 mmHg * 0,0111 ≈ 0,3785 mmHg

3. Áp suất hơi bão hòa của dung dịch:
P = P₀ - ΔP = 34,1 mmHg - 0,3785 mmHg ≈ 33,72 mmHg

Tuy nhiên, không có đáp án nào gần với kết quả này. Có thể có sai số trong các hằng số hoặc giả định, hoặc câu hỏi có thể có lỗi. Trong trường hợp này, ta chọn đáp án gần nhất.

Trong các đáp án đã cho, không có đáp án nào chính xác. Tuy nhiên, đáp án B (32,1 mmHg) là đáp án gần nhất với kết quả tính toán (33,72 mmHg) sau khi đã xem xét đến các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả như sai số làm tròn và sự không lý tưởng của dung dịch.

Do không có đáp án đúng hoàn toàn, tôi sẽ chọn đáp án gần đúng nhất và giải thích lý do.

Phân tích các phát biểu:

1) Đúng: Hoạt độ (activity) là nồng độ hiệu dụng của một chất trong một hỗn hợp, được sử dụng thay cho nồng độ thực tế để tính toán chính xác hơn các hằng số cân bằng và các tính chất nhiệt động khác, đặc biệt trong các dung dịch không lý tưởng.

2) Đúng: Hệ số hoạt độ (activity coefficient) biểu thị mức độ sai lệch so với trạng thái lý tưởng do tương tác giữa các ion trong dung dịch. Các ion có điện tích càng lớn và nồng độ càng cao thì tương tác càng mạnh và hệ số hoạt độ càng khác xa 1.

3) Đúng: Hệ số hoạt độ phụ thuộc vào điện tích ion và lực ion của dung dịch. Lực ion đặc trưng cho tổng nồng độ và điện tích của tất cả các ion trong dung dịch. Công thức Debye-Hückel mô tả mối quan hệ này.

4) Đúng: Hoạt độ là một đại lượng không có thứ nguyên, vì nó là tỷ lệ giữa nồng độ hiệu dụng và nồng độ tiêu chuẩn.

Vì tất cả các phát biểu đều đúng, đáp án đúng là D.

Theo thuyết Bronsted, chất lưỡng tính là chất vừa có khả năng cho proton (acid), vừa có khả năng nhận proton (base).

Xét các chất đã cho:

* NH₄⁺: Chỉ có khả năng cho proton, không có khả năng nhận proton → không lưỡng tính.
* CO₃²⁻: Chỉ có khả năng nhận proton, không có khả năng cho proton → không lưỡng tính.
* HCO₃⁻: Vừa có khả năng cho proton tạo CO₃²⁻, vừa có khả năng nhận proton tạo H₂CO₃ → lưỡng tính.
* H₂O: Vừa có khả năng cho proton tạo OH⁻, vừa có khả năng nhận proton tạo H₃O⁺ → lưỡng tính.
* CH₃COOH: Chỉ có khả năng cho proton, không có khả năng nhận proton → không lưỡng tính.

Vậy, các chất lưỡng tính là HCO₃⁻ và H₂O.

Do đó, đáp án đúng là B.