Xác định độ điện ly biểu kiến của HIO3 trong dung dịch chứa 0,506g HIO3 và 22,48g C2H5OH. Dung dịch này bắt đầu sôi ở 351,624K. Cho biết C2H5OH sôi ở 351,460K; hằng số nghiệm sôi ks(C2H5OH) = 1,19 độ/mol và MHIO3 = 176,0 g/mol.
Đáp án đúng: C
Để giải bài toán này, ta thực hiện các bước sau:
1. Tính độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch:
ΔTs = Ts(dung dịch) - Ts(C2H5OH) = 351,624 K - 351,460 K = 0,164 K
2. Tính nồng độ molan của HIO3:
m = (0,506 g) / (176,0 g/mol) = 0,002875 mol
Khối lượng của C2H5OH (etanol) là 22,48 g. Chuyển đổi sang kg: 22,48 g = 0,02248 kg
Nồng độ molan (Cm) của HIO3 là: Cm = (0,002875 mol) / (0,02248 kg) = 0,1279 mol/kg
3. Áp dụng công thức tính độ tăng nhiệt độ sôi:
ΔTs = ks * Cm * i
Trong đó i là hệ số Van't Hoff (số hạt tạo thành khi chất tan điện ly).
4. Tính hệ số Van't Hoff (i):
0,164 = 1,19 * 0,1279 * i
i = 0,164 / (1,19 * 0,1279) = 1,079
5. Tính độ điện ly biểu kiến (α):
HIO3 → H+ + IO3-
i = 1 + α (vì một phân tử HIO3 tạo thành 2 ion khi điện ly hoàn toàn)
α = i - 1 = 1,079 - 1 = 0,079
6. Tính phần trăm độ điện ly:
%α = 0,079 * 100% = 7,9%
Vậy độ điện ly biểu kiến của HIO3 là khoảng 7,9%, gần nhất với đáp án C.
