Phương trình điện li H2SO4, Ba(OH)2, Al2(SO4)3

Trả lời nhanh

Cả ba chất đều là chất điện li mạnh nên viết bằng mũi tên một chiều (→): H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻; Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH⁻; Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻. Hệ số của ion bằng chỉ số trong công thức, tổng điện tích hai vế bằng nhau.

Đáp án: ba phương trình điện li

Chất	Loại chất	Phương trình điện li
H₂SO₄	Axit mạnh	H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
Ba(OH)₂	Bazơ mạnh	Ba(OH)₂ → Ba²⁺ + 2OH⁻
Al₂(SO₄)₃	Muối tan	Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻

Lưu ý: ở mức chương trình phổ thông, H₂SO₄ được coi là phân li hoàn toàn thành 2H⁺. Thực ra nấc thứ hai (HSO₄⁻ ⇄ H⁺ + SO₄²⁻) chỉ phân li một phần, nhưng bài tập lớp 11 vẫn dùng cách viết trên.

Các bước viết phương trình điện li

Xác định chất có điện li mạnh không. Axit mạnh, bazơ mạnh và hầu hết muối tan đều điện li mạnh → dùng mũi tên một chiều. Axit yếu, bazơ yếu (CH₃COOH, NH₃, H₂S…) → dùng dấu ⇄.
Tách thành cation và anion. Gốc axit (SO₄²⁻, NO₃⁻…) và nhóm OH⁻ là một ion nguyên khối, không tách nhỏ hơn.
Cân bằng số nguyên tử. Chỉ số bên ngoài ngoặc hoặc dưới kí hiệu nguyên tố trở thành hệ số của ion.
Kiểm tra điện tích. Tổng điện tích vế trái (bằng 0 vì phân tử trung hòa) phải bằng tổng điện tích vế phải.

Giải thích từng chất

1. H₂SO₄

Phân tử có 2 nguyên tử H, mỗi H cho một ion H⁺, phần còn lại là gốc SO₄²⁻. Kiểm tra điện tích: 2·(+1) + (−2) = 0. Đúng.

2. Ba(OH)₂

Chỉ số 2 nằm ngoài ngoặc nghĩa là có 2 nhóm OH, nên sinh ra 2OH⁻ và một Ba²⁺. Kiểm tra: (+2) + 2·(−1) = 0.

3. Al₂(SO₄)₃

Có 2 nguyên tử Al nên 2Al³⁺ (điện tích +6), có 3 gốc sunfat nên 3SO₄²⁻ (điện tích −6). Tổng bằng 0.

Mẹo nhớ: “Chỉ số của cation đi xuống thành hệ số của anion, và ngược lại”. Ở Al₂(SO₄)₃, số 2 là số ion Al³⁺, số 3 là số ion sunfat.

Từ phương trình điện li tính nồng độ ion

Hệ số trong phương trình cho biết tỉ lệ nồng độ các ion. Các số liệu dưới đây là ví dụ tự đặt.

Dung dịch H₂SO₄ 0,01M: [H⁺] = 0,02M; [SO₄²⁻] = 0,01M; pH = −lg0,02 ≈ 1,7.
Dung dịch Ba(OH)₂ 0,05M: [OH⁻] = 0,1M; [Ba²⁺] = 0,05M; pOH = 1 nên pH = 13.
Dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,1M: [Al³⁺] = 0,2M; [SO₄²⁻] = 0,3M.

Lỗi sai thường gặp

Quên hệ số 2 của H⁺ khi viết H₂SO₄ → H⁺ + SO₄²⁻: sai vì không cân bằng nguyên tử và điện tích.
Viết OH₂²⁻ hoặc Ba²⁺ + O²⁻ + 2H⁺: nhóm OH⁻ không bị tách nhỏ.
Viết Al³⁺ + SO₄²⁻ mà không có hệ số: điện tích hai vế lệch nhau.
Dùng dấu ⇄ cho chất điện li mạnh (hoặc ngược lại dùng → cho axit yếu).
Ghi điện tích thành 2+ hoặc +2 sai vị trí: viết đúng là SO₄²⁻, Ba²⁺.

Ứng dụng: phản ứng giữa các dung dịch

Khi trộn dung dịch H₂SO₄ với Ba(OH)₂, các ion gặp nhau tạo kết tủa trắng BaSO₄ và nước:

Phương trình phân tử: H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + 2H₂O

Phương trình ion thu gọn: 2H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ → BaSO₄↓ + 2H₂O

Ở đây không có ion nào “đứng ngoài” nên phương trình ion đầy đủ cũng chính là phương trình thu gọn. Lúc này dung dịch gần như không còn ion, nên độ dẫn điện giảm mạnh tại điểm trung hòa hoàn toàn.

Bài tập luyện tập

Viết phương trình điện li của K₂SO₄, Ca(OH)₂, HNO₃, Fe₂(SO₄)₃.
Tính nồng độ các ion trong dung dịch Ba(OH)₂ 0,2M và tính pH.
Viết phương trình điện li của CH₃COOH và giải thích vì sao dùng dấu ⇄.

Đáp án:

K₂SO₄ → 2K⁺ + SO₄²⁻; Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2OH⁻; HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻; Fe₂(SO₄)₃ → 2Fe³⁺ + 3SO₄²⁻.
[Ba²⁺] = 0,2M; [OH⁻] = 0,4M; pOH = −lg0,4 ≈ 0,4 nên pH ≈ 13,6.
CH₃COOH ⇄ CH₃COO⁻ + H⁺. Đây là axit yếu, chỉ phân li một phần, tồn tại cân bằng giữa phân tử và ion nên dùng dấu thuận nghịch.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao phương trình điện li của H2SO4 dùng mũi tên một chiều?

Vì H2SO4 là axit mạnh, ở chương trình phổ thông được coi là phân li hoàn toàn trong nước thành H+ và SO4(2−), nên dùng mũi tên một chiều (→).

Phương trình điện li của Ba(OH)2 viết thế nào?

Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH−. Ba(OH)2 là bazơ mạnh, mỗi phân tử cho một ion Ba2+ và hai ion OH−.

Al2(SO4)3 điện li ra bao nhiêu ion?

Một phân tử Al2(SO4)3 điện li ra 5 ion gồm 2 ion Al3+ và 3 ion SO4(2−): Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO4(2−).

Làm sao kiểm tra nhanh phương trình điện li đã đúng chưa?

Kiểm tra số nguyên tử mỗi loại ở hai vế bằng nhau và tổng điện tích hai vế bằng nhau. Với phân tử trung hòa, tổng điện tích các ion phải bằng 0.