Phương trình điện li của NaCl: cách viết, giải thích và bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình điện li của NaCl là: NaCl → Na+ + Cl−. NaCl là muối tan, thuộc chất điện li mạnh nên phân li hoàn toàn trong nước, ta dùng mũi tên một chiều (→). Trong dung dịch, nồng độ mol của Na+ và Cl− đều bằng nồng độ mol của NaCl ban đầu.

Phương trình điện li của NaCl

Khi cho tinh thể NaCl vào nước, các phân tử nước phân cực tách các ion ra khỏi mạng tinh thể. Quá trình này gọi là sự điện li:

NaCl → Na+ + Cl−

Trong dung dịch, mỗi ion được bao quanh bởi các phân tử nước (ion hiđrat hoá). Tuy nhiên ở chương trình phổ thông, ta chỉ viết gọn như trên.

Vì sao dùng mũi tên một chiều?

  • NaCl là muối của bazơ mạnh (NaOH) và axit mạnh (HCl), tan tốt trong nước.
  • Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, hầu hết phân tử hoà tan đều phân li ra ion. Vì vậy quá trình được biểu diễn bằng mũi tên một chiều.
  • Với chất điện li yếu (CH3COOH, HF, H2S…), ta phải dùng mũi tên hai chiều (⇄) vì có cân bằng giữa phân tử và ion.

Mẹo nhớ: axit mạnh, bazơ mạnh và hầu hết các muối tan đều là chất điện li mạnh – viết mũi tên một chiều.

Kiểm tra phương trình điện li đã đúng chưa

Tiêu chí Với NaCl
Bảo toàn nguyên tố 1 Na và 1 Cl ở hai vế
Bảo toàn điện tích Vế trái trung hoà; vế phải: (+1) + (−1) = 0
Hệ số Mỗi ion có hệ số 1 (không cần ghi)
Loại mũi tên Một chiều (→)

Tính nồng độ ion trong dung dịch NaCl

Vì 1 mol NaCl cho 1 mol Na+ và 1 mol Cl− nên:

[Na+] = [Cl−] = CM(NaCl)

Ví dụ: hoà tan 5,85 g NaCl vào nước được 500 mL dung dịch. Khối lượng mol NaCl là 58,5 g/mol nên n = 5,85 : 58,5 = 0,1 mol. Nồng độ NaCl = 0,1 : 0,5 = 0,2M, suy ra [Na+] = [Cl−] = 0,2M.

Khi dung dịch có nhiều chất, ta cộng nồng độ cùng loại ion. Ví dụ dung dịch chứa NaCl 0,1M và MgCl2 0,05M (MgCl2 → Mg2+ + 2Cl−):

  • [Na+] = 0,1M
  • [Mg2+] = 0,05M
  • [Cl−] = 0,1 + 2 × 0,05 = 0,2M

Vì sao dung dịch NaCl dẫn điện còn tinh thể NaCl khan thì không?

Trong tinh thể NaCl khan, các ion bị giữ chặt ở các nút mạng nên không di chuyển tự do, vì vậy không dẫn điện. Khi tan trong nước (hoặc khi nóng chảy), các ion Na+ và Cl− chuyển động tự do và mang điện tích, nên dung dịch (hoặc NaCl nóng chảy) dẫn được điện. Phương trình điện li của NaCl nóng chảy cũng viết giống như trong nước.

Đừng nhầm điện li với điện phân

Đây là lỗi rất hay gặp vì hai từ nghe gần giống nhau.

Điện li Điện phân
Điều kiện Chỉ cần hoà tan trong nước hoặc nóng chảy Cần dòng điện một chiều
Bản chất Quá trình vật lí: phân li thành ion Phản ứng oxi hoá – khử tại điện cực
Với NaCl NaCl → Na+ + Cl− Tạo ra đơn chất hoặc NaOH

Hai phương trình điện phân NaCl thường gặp:

  • Điện phân NaCl nóng chảy: 2NaCl → 2Na + Cl2 (điện phân nóng chảy). Catot thu được Na, anot thoát khí Cl2.
  • Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ (điện phân dung dịch, có màng ngăn). Catot thoát khí H2, anot thoát khí Cl2, dung dịch thu được chứa NaOH.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết NaCl ⇄ Na+ + Cl− (sai, NaCl là chất điện li mạnh).
  • Viết ion thiếu điện tích: Na + Cl hoặc NaCl → Na + Cl.
  • Viết Cl2− hoặc Cl2− thay cho Cl−.
  • Gọi phương trình tạo NaOH, H2, Cl2 là “phương trình điện li” (đúng ra là điện phân).

Bài luyện tập

  1. Viết phương trình điện li của NaCl nóng chảy.
  2. Hoà tan 0,05 mol NaCl vào nước để được 250 mL dung dịch. Tính [Na+] và [Cl−].
  3. Dung dịch X chứa NaCl 0,2M và CaCl2 0,1M. Tính [Cl−].

Đáp án

  1. NaCl → Na+ + Cl− (viết giống khi tan trong nước).
  2. CM = 0,05 : 0,25 = 0,2M nên [Na+] = [Cl−] = 0,2M.
  3. CaCl2 → Ca2+ + 2Cl−. [Cl−] = 0,2 + 2 × 0,1 = 0,4M.

Câu hỏi thường gặp

Phương trình điện li của NaCl viết như thế nào?

NaCl → Na+ + Cl−. NaCl là chất điện li mạnh nên phân li hoàn toàn và dùng mũi tên một chiều.

NaCl là chất điện li mạnh hay yếu?

NaCl là chất điện li mạnh vì là muối tan, khi hoà tan trong nước hầu hết phân li hoàn toàn thành ion Na+ và Cl−.

Điện li NaCl khác điện phân NaCl ở điểm nào?

Điện li chỉ là sự phân li thành ion khi tan trong nước hoặc nóng chảy, không cần dòng điện. Điện phân cần dòng điện một chiều và là phản ứng oxi hoá – khử tạo ra Na, Cl2 hoặc NaOH, H2, Cl2.

Tinh thể NaCl khan có dẫn điện không?

Không. Trong tinh thể, các ion Na+ và Cl− bị giữ cố định ở nút mạng nên không di chuyển tự do. NaCl chỉ dẫn điện khi tan trong nước hoặc nóng chảy.