Chọn phương án đúng: Sắp các chất sau đây: CO₂, SO₂ và CH₃OH theo thứ tự độ tan trong nước tăng dần:

Pin nồng độ được tạo thành từ hai điện cực bạc (Ag) nhúng trong hai dung dịch khác nhau. Điện cực bạc nhúng trong dung dịch AgBr bão hòa sẽ có nồng độ ion Ag⁺ thấp hơn so với điện cực bạc nhúng trong dung dịch AgNO₃. Do đó, điện cực Ag trong AgBr đóng vai trò là anode (cực âm), và điện cực Ag trong AgNO₃ đóng vai trò là cathode (cực dương).

Phản ứng tại anode (oxi hóa): Ag(r) → Ag⁺(dd) + 1e^-

Phản ứng tại cathode (khử): Ag⁺(dd) + 1e^- → Ag(r)

Phản ứng tổng quát của pin: Ag⁺(cathode) → Ag⁺(anode)

Suất điện động của pin nồng độ được tính bằng công thức Nernst:

E = (RT/nF) * ln(C_cathode/C_anode)

Trong đó:

R là hằng số khí lý tưởng (8.314 J/mol.K)

T là nhiệt độ tuyệt đối (25⁰C = 298 K)

n là số electron trao đổi (n=1)

F là hằng số Faraday (96485 C/mol)

C_cathode là nồng độ Ag⁺ tại cathode (AgNO₃), C_cathode = 0.01 M

C_anode là nồng độ Ag⁺ tại anode (AgBr bão hòa), cũng chính là độ tan s của AgBr.

Tích số tan của AgBr là K_sp = [Ag⁺][Br^-] = s²

Ta có E = 0.245 V.

0. 245 = (8.314 * 298) / (1 * 96485) * ln(0.01/s)

ln(0.01/s) = 0.245 * 96485 / (8.314 * 298) = 9.53

0. 01/s = e^9.53 ≈ 13800

s = 0.01 / 13800 ≈ 7.25 x 10^-7 M

K_sp = s² = (7.25 x 10^-7)² ≈ 5 x 10^-13

Phát biểu (1) đúng theo định luật thứ ba của nhiệt động lực học (định luật Nernst): Entropi của một hệ thống ở trạng thái cân bằng tiến tới một giá trị tối thiểu khi nhiệt độ tiến tới không độ tuyệt đối. Đối với các chất tinh khiết ở trạng thái tinh thể hoàn chỉnh, giá trị này bằng không.

Phát biểu (2) sai: Trong hệ hở, quá trình tự xảy ra có thể kèm theo cả sự tăng hoặc giảm entropi, miễn là sự thay đổi entropy của vũ trụ (hệ + môi trường) là dương.

Phát biểu (3) sai: Trong quá trình đẳng áp và đẳng nhiệt, quá trình tự xảy ra gắn liền với sự giảm thế đẳng áp (G) của hệ, chứ không phải sự tăng.

Vậy, chỉ có phát biểu (1) là đúng.

Chất điện ly AB₂ phân ly theo phương trình: AB₂ ⇌ A²⁺ + 2B^-

Số ion tạo thành từ 1 phân tử AB₂ là n = 1 + 2 = 3.

Ta có công thức liên hệ giữa hệ số đẳng trương i và độ điện ly α: i = 1 + (ν - 1)α, trong đó ν là số ion tạo thành từ 1 phân tử chất điện ly.

Vậy, 1,84 = 1 + (3 - 1)α ⇒ α = (1,84 - 1) / 2 = 0,42.

Phát biểu (1) sai vì độ điện ly (α) giảm khi nồng độ chất điện li tăng (do sự pha loãng làm tăng khả năng phân ly). Phát biểu (2) đúng vì độ điện ly (α) nằm trong khoảng [0, 1]. Phát biểu (3) đúng vì khi nhiệt độ tăng, khả năng phân ly của chất điện li tăng. Phát biểu (4) đúng, chất điện ly yếu có α < 0,03.