Chất điện li mạnh và chất điện li yếu

Có một bạn thắc mắc:

Đây không phải là lần thứ nhất tôi gặp thắc mắc này. Vấn đề là tôi không tìm được nguồn gốc của nhận xét trên trong những tài liệu tham khảo mà tôi có thể đọc. Tuy nhiên, cứ nhìn vào nội dung, tự nó đã có gì không ổn lắm. Thật vậy, nói muối kết tủa tan ít, nhưng chỉ vì "số ít phân tử" tan được và phân li ion đó mà áp đặt luôn cho "chất" phải là chất điện li mạnh dù "chất" chỉ điện li vô cùng ít? Cũng tựa như nói thế này: lớp X giỏi vì 100% học sinh đều đậu vào đại học. Còn lớp Y, tuy chỉ có 2% học sinh đậu đại học, nhưng "số ít học sinh" đó đã đậu đại học, nên "lớp" Y cũng giỏi luôn! Ở đây cần phân biệt khái niệm "chất", là tập hợp của một số vô cùng lớn "phân tử", và khái niệm "phân tử" là yếu tố đơn vị cấu thành "chất". Có thể liên tưởng đến "mol" và "phân tử" cho dễ hình dung (1 mol chất là tập hợp của 1,022×10²³, hay là khoảng một trăm ngàn tỉ tỉ, phân tử, chẳng hạn). Nay chỉ một "số it" phân tử trong đó điện li được mà kết luận tập hợp cả hằng trăm ngàn tỉ tỉ có cùng tính chất thì thật là ...bất công quá! 

Vậy các tài liệu khác người ta nói gì về nội dung mạnh-yếu này?

Nguồn: Chemistry, Robinson-McMurry-Fay, 2020, trang 122

Tạm dịch: "Hợp chất phân li dễ dàng thành ion (70-100%) khi hòa tan trong nước được gọi là chất điện li mạnh, trong khi hợp chất chí phân li chút ít là chất điện li yếu". Vậy mới hợp lí chứ. Trong ví dụ ở đây, acetic acid là chất điện li yếu, vì ít phân li, chỉ khoảng 1,3% trong dung dịch 0,1M:

CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺

Tất nhiên sẽ là vô lí khi nói rằng acetic acid chỉ phân li chút ít, nhưng những phân tử acid nào đã phân li thì đều tồn tại ở dạng ion nên acetic acid là chất điện li ...hnạm!!! (Cố ý viết ngược vì đang nói ngược ngạo mà!).

Và nhiều bộ sách khác cũng định nghĩa tương tự thế:

Nguồn:Chemistry, Zumdahl-DeCoste, 11Ed. (2024), trang 120-122

Mà có gì khó đâu, cứ thử với thí nghiệm đơn giản như trình bày trong sách giáo khoa xem BaSO₄ trong nước thì bóng đèn sáng rõ, sáng mờ, hay tắt hẳn là biết ngay thôi mà. Nói vậy vì đã có bài thực hành thí nghiệm như thế của trường Đại học Washington, Seattle, WA:

Nguồn: https://chem.washington.edu/lecture-demos/barium-sulfate-conductivity

Rất rõ ràng rồi nhé. Lúc đầu là dung dịch Ba(OH)₂, chất điện ly mạnh, bóng đèn sáng. Khi đạt điểm tương đương, nghĩa là khi Ba(OH)₂ bị trung hòa vừa đủ hết bằng H₂SO₄, trong bình chỉ có BaSO₄ là chất điện li yếu nên bóng đèn không sáng nữa (tắt). Nếu tiếp tục thêm H₂SO₄ thì bóng đèn sáng trở lại vì H₂SO₄ là chất điện li mạnh. 

Thậm chí trong nghiên cứu của Essmaiil Djamali, Walter G. Chapman, và Kenneth R. Cox đăng tập san  Journal of Chemical & Engineering Data 2016, 61, 10, 3585–3594, còn đi xa hơn để xếp BaSO₄ như một chất không-điên li (non-electrolyte):

Kết luận: tính chất của "số ít phân tử" trong một chất không thể nào đại diện cho tính chất của toàn bộ chất ấy được. Thiểu số phải "phục tùng" đa số chứ, phải không? Hay đa số không phân li phải nhận sự áp đặt của thiểu số "phân li" như ai đó muốn thế? Các bạn hãy đọc, suy ngẫm, và có nhận xét cho riêng mình...

Chúc luôn vui với Hóa. 

Nguyễn Trọng Thọ

HọcHóa.TT