TẠI SAO NƯỚC LÀ CHẤT ĐIỆN LY YẾU?

Nước là một trong những hợp chất quan trọng nhất đối với sự sống trên Trái Đất nhưng vì sao nước lại được xem là một chất điện li yếu thì không phải ai cũng biết. 

Trong bài viết này, The TutorX sẽ cùng bạn khám phá khái niệm chất điện li là gì, cũng như lý giải vì sao nước – dù đóng vai trò quan trọng trong nhiều phản ứng hóa học – lại được xếp vào nhóm chất điện li yếu.

Chất Điện Li Là Gì?

Để hiểu tại sao nước là chất điện li yếu, trước hết cần nắm được định nghĩa “chất điện li”.

Chất điện li là các chất khi hòa tan trong dung môi (thường là nước) sẽ phân li ra ion, làm dung dịch dẫn điện. Mức độ phân li này có thể khác nhau tùy vào tính chất của chất đó, dẫn đến phân loại thành:

• Chất điện li mạnh: Phân li hoàn toàn thành ion trong dung dịch, ví dụ: muối ăn (NaCl), axit mạnh (HCl), bazơ mạnh (NaOH).
• Chất điện li yếu: Chỉ phân li một phần nhỏ trong dung dịch, ví dụ: axit yếu (CH₃COOH), bazơ yếu (NH₃).
• Chất không điện li: Phông phân li ion trong dung dịch, ví dụ: đường, rượu.

Lý Do Nước Là Chất Điện Li Yếu

Nước được xếp vào nhóm chất điện li yếu bởi một số nguyên nhân sau đây:

Thứ nhất, phân tử nước được tạo thành bởi hai nguyên tử H và một nguyên tử O liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị cực mạnh. Để phân li nước thành ion H⁺ và OH⁻, cần phải phá vỡ liên kết này hoặc ít nhất làm cho proton (H⁺) tách khỏi phân tử nước. Điều này không dễ xảy ra vì liên kết rất bền vững.

Thứ hai, quá trình phân li của nước là một phản ứng thuận nghịch, diễn ra rất hạn chế và nhanh chóng đạt trạng thái cân bằng. Phản ứng này được biểu diễn như sau:

H₂​O + H₂​O ⇌ H₃​O⁺ + OH⁻ 

Trong đó, một phân tử nước đóng vai trò chất nhận proton (bazơ) còn phân tử kia nhường proton (axit), tạo thành ion hydroni (H₃O⁺) và hydroxyl (OH⁻). Tuy nhiên, cân bằng này nghiêng mạnh về phía phân tử nước ban đầu, cho thấy phần lớn nước tồn tại dưới dạng phân tử trung hòa chứ không phải ion.

Thứ ba, mức độ phân li yếu của nước được thể hiện qua hằng số phân li nước K_w (được định nghĩa bằng tích nồng độ ion H₃O⁺ và OH⁻):

K_w​ = [H₃​O⁺][OH⁻]

Ở 25°C, giá trị của K_w chỉ vào khoảng 1.0 × 10⁻¹⁴, chứng tỏ nồng độ ion trong nước tinh khiết là cực kỳ nhỏ.

Khi nhiệt độ tăng, giá trị K_w cũng tăng khiến nước phân li nhiều hơn. Dù vậy, lượng ion sinh ra vẫn rất nhỏ so với tổng số phân tử nước trong dung dịch.

Từ những phân tích trên có thể khẳng định rằng, nước tinh khiết  là một chất điện li yếu và vì vậy có độ dẫn điện cực thấp (trừ khi có lẫn tạp chất).

Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Khả Năng Phân Li Của Nước

Nhiệt Độ

Như đã đề cập, khi nhiệt độ tăng, hằng số phân li K_w của nước cũng tăng theo. Điều này đồng nghĩa với việc quá trình phân li thành ion H₃O⁺ và OH⁻ diễn ra mạnh mẽ hơn.

Áp Suất

Áp suất cao có thể làm thay đổi trạng thái cân bằng của phản ứng phân li nước, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng không đáng kể so với yếu tố nhiệt độ. Áp suất chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình phân li trong các điều kiện cực đoan như trong công nghiệp hoặc môi trường sâu dưới lòng đất.

Tạp Chất Trong Nước

Khi trong nước có hòa tan các chất như axit hoặc bazơ, nồng độ ion H₃O⁺ hoặc OH⁻ sẽ tăng lên, lúc đó trạng thái cân bằng của phản ứng phân li nước sẽ bị thay đổi.

Hy vọng rằng qua những chia sẻ trên, bạn đã phần nào thấu hiểu vì sao nước được xếp vào nhóm chất điện li yếu. Tuy nhiên, nếu chừng đó vẫn chưa đủ để bạn vượt qua những khó khăn với môn Hóa thì dịch vụ gia sư chất lượng cao của The TutorX luôn sẵn sàng đồng hành cùng bạn mọi lúc, mọi nơi.

Đừng ngần ngại liên hệ với The TutorX để được tư vấn chu đáo và lựa chọn gia sư phù hợp nhất, giúp bạn tự tin làm chủ môn Hóa.