Máy tính phần trăm ion hóa giúp bạn làm gì?
Công cụ này cho biết thực tế có bao nhiêu phần của một axit yếu hoặc bazơ yếu đã ion hóa (điện li) khi dung dịch đạt trạng thái cân bằng. Chất điện li yếu chỉ phân li một phần thành ion, nên tỉ lệ phân li — biểu diễn dưới dạng phần trăm — sẽ cho thấy axit hay bazơ yếu đó "mạnh" đến mức nào trong điều kiện đang xét. Bạn chỉ cần nhập hai con số: nồng độ ban đầu và nồng độ phân tử chưa ion hóa còn lại ở trạng thái cân bằng.
Các thông số cần nhập
- Nồng độ ban đầu (mol/L): tổng nồng độ của axit hoặc bazơ trước khi xảy ra quá trình ion hóa.
- Nồng độ cân bằng (mol/L): nồng độ của phần chất vẫn còn nguyên (chưa ion hóa) sau khi phản ứng đã ổn định ở trạng thái cân bằng.
Hiệu giữa hai giá trị này chính là lượng đã ion hóa. Cả hai phải được nhập theo đơn vị mol trên lít (mol/L) để các đơn vị triệt tiêu chính xác.
Công thức tính
Máy tính sử dụng một công thức trực tiếp duy nhất:
$$\text{Phần trăm ion hóa} = \frac{\text{Nồng độ ban đầu} - \text{Nồng độ cân bằng}}{\text{Nồng độ ban đầu}} \times 100\%$$
Công cụ cũng cho biết nồng độ đã ion hóa = Nồng độ ban đầu − Nồng độ cân bằng, tức lượng chất đã phân li tính theo mol/L. Bạn không cần đến hằng số cân bằng (\(K_a\) hay \(K_b\)) — chỉ cần nhập trực tiếp nồng độ cân bằng.
Ví dụ minh họa
Giả sử bạn hòa tan axit axetic đến nồng độ ban đầu 0,100 mol/L. Ở trạng thái cân bằng, nồng độ axit axetic chưa ion hóa đo được là 0,0987 mol/L.
- Nồng độ đã ion hóa = \(0{,}100 - 0{,}0987 = 0{,}0013\) mol/L
- Phần trăm ion hóa = \((0{,}0013 \div 0{,}100) \times 100\% =\) 1,3%
Như vậy chỉ khoảng 1,3% phân tử axit axetic phân li — khẳng định đây đúng là một axit yếu.
Câu hỏi thường gặp
Phần trăm ion hóa có giống độ điện li không? Có. Độ điện li (thường ký hiệu là \(\alpha\)) đơn giản chỉ là phần trăm ion hóa chia cho 100 — một số thập phân thay vì biểu diễn dưới dạng phần trăm.
Có dùng được cho axit mạnh không? Được, nhưng axit mạnh gần như ion hóa hoàn toàn, nên nồng độ cân bằng xấp xỉ bằng 0 và kết quả tiến gần đến 100%. Công cụ này phát huy hiệu quả nhất với axit và bazơ yếu, nơi quá trình ion hóa chỉ diễn ra một phần.
Vì sao kết quả lại vượt quá 100% hoặc nhỏ hơn 0%? Điều đó nghĩa là nồng độ cân bằng bạn nhập lớn hơn nồng độ ban đầu hoặc bị âm. Hãy kiểm tra lại số liệu — nồng độ cân bằng phải nhỏ hơn nồng độ ban đầu và cả hai đều phải là số dương.
