Bài tập tính pH của dung dịch axit, bazo mạnh là dạng bài tập đơn giản để gỡ điểm vì vậy đôi khi học sinh thường chủ quan và thường quên kiểm tra kết quả khi giải bằng công thức gần đúng. Bài viết dưới đây hướng dẫn bạn đọc cách giải chi tiết dạng bài tập này với các chú ý cần thiết.
TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH AXÍT MẠNH, DUNG DỊCH BAZƠ MẠNH
1.Tính pH của dung dịch axít mạnh
Trong dung dịch axít mạnh có các quá trình điện li :
HA H+ + A–
H2O H+ + OH–
Theo định luật bảo toàn điện tích ta có :
[H+] = [OH–] + [A–]
Trường hợp 1 : [A–] >>[OH–] => [H+] [A–] [1]
Trường hợp 2 : Dung dịch Axít rất loãng [A–] nhỏ
[H+] 2 = [H+] .[A–] + 10-14
[H+] 2 – [H+] .[A–] – 10-14 = 0
[H+] 2 – [H+] .C0– 10-14 = 0 [2]
Giải phương trình bậc 2 trên ta được giá trị của [H+] .
– Khi nào dung dịch axít được xem là rất loãng ?
Phép gần đúng :
Nếu ta có : a + b và a + b a khi b pH = -lgCa [3]
Ví dụ 1 : Tính pH của dung dịch [dd]
a. dd HCl 0,01M
b. dd HCl 2.10-7M
Hướng dẫn :
a. Ca = 0,01 > 4,47.10-7 nên có thể xem sự phân li của H2O không đáng kể .
[H+] = Ca = 0,01 => pH = – lg[H+] = 2
- Ca = 2.10-7 [H+] = 2,414.10-7 hoặc [H+] = -4,142.10-8 [ loại ]
=> pH = -lg[H+] = -lg[2.414.10-7 ] = 6,617
2.Tính pH của dung dịch bazơ mạnh
Trong dung dịch bazơ mạnh xảy ra các quá trình điện li :
BOH B+ + OH–
H2O H+ + OH–
Ta có : [OH–] = [H+] + [B+]
Gọi Cb là nồng độ ban đầu của bazơ mạnh BOH
Biến đổi tương tự với bài toán của axit mạnh ta cũng có :
- Khi Cb lớn [Cb > 4,47.10-7 ] thì có thể xem phân li của H2O không đáng kể
=> [OH–] Cb và pH = 14 +lgCb [4]
- Khi Cb nhỏ [Cb < 4,47.10-7 ] dung dịch bazơ rất loãng nên kể đến cả sự phân li của H2O
=> [OH–] = [H+] + [B+]
=> [OH–]2 – [B+].[OH–]- 10-14 = 0
=> [OH–]2 – Cb .[OH–] – 10-14 = 0 [5]
Giải phương trình bậc 2 trên để có giá trị của [OH–]
ð pH = 14 + lg[OH–]
Ví dụ 2 : Tính pH của các dung dịch bazơ
a. Dung dịch Ba[OH]2 0,01M ;
b. Dung dịch KOH 2,5.10-7M
c. Dung dịch NaOH 10-8M
Hướng dẫn :
a. Ba[OH]2 Ba2+ + 2OH–
0,01 0,02
pH = 14 + lg[OH–] = 14 + lg[0,02] = 12,3
- Cb = 2,5.10-7 < 4,47.10-7 không thể bỏ qua sự phân li của H2O
áp dụng phương trình [II.5] ta có:
[OH–]2 -2,5.10-7.[OH–] – 10-14 = 0
=> [OH–] = 2,85. 10-7
pH = 14 + lg[OH–] = 14 + lg[2,85. 10-7 ] = 7,455
c. tương tự câu b : [OH–]2 -10-8.[OH–] – 10-14 = 0
=> [OH–] = 1,0512. 10-7
pH = 14 + lg[OH–] = 14 + lg[1,0512. 10-7] = 7,022
Comments
comments
Câu hỏi hot cùng chủ đề
Trả lời [11] Xem đáp án »
-
Ankan CH32CHCH2CCH33 có tên gọi là
A. 2,2,4-trimetylpentan
B. 2,2,4,4-tetrametybutan
C. 2,4,4-trimetylpentan
D. 2,4,4,4-tetrametylbutan
LIVESTREAM 2K4 ÔN THI THPT QUỐC GIA 2022
ÔN TẬP HỌC KÌ 2 - HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ SỐ 03 - 2k5 Lý thầy Sĩ
Toán
ÔN TẬP HỌC KÌ 2 ĐỀ MINH HỌA SỐ 2 - 2k5 - Livestream HÓA cô THU
Hóa học
CHỮA ĐỀ KIỂM TRA CUỐI KỲ 2 THPT NHÂN CHÍNH HN - 2K6 TOÁN THẦY THẾ ANH
Toán
ÔN THI VÀO 10 - CHỮA ĐỀ CHỌN LỌC 01 - 2k7 - Livestream TOÁN thầy QUANG HUY
Toán
CHỮA ĐỀ THI CUỐI HỌC KÌ II - 2K5 - Livestream HÓA cô HUYỀN
Hóa học
ĐỀ MINH HỌA CUỐI KÌ 2 HAY NHẤT - 2k5 - Livestream HÓA cô THU
Hóa học
Xem thêm ...
Câu hỏi:Dung dịch NaOH 0,01M có giá trị pH là bao nhiêu?
A.2
B.12
C.3
D.13
Lời giải:
Đáp án đúng:B.
Dung dịch NaOH 0,01M có giá trị pH là12
Giải thích:
[OH-] = CM NaOH= 0,01M => pOH = -log[OH-] =-log[0,01] = 2
=> pH = 14 - 2 = 12
Cùng Top lời giải đi tìm hiểu thêm về 1 số phương pháp giải bài tập tính PH của dung dịch nhé.
Phương pháp giải & Ví dụ minh họa
a. PH với axit, bazo mạnh
*Tính giá trị pH của dung dịch axit mạnh
HnA → nH++ An-
1M nM
→ Tính pH của dung dịch axit:
pH = - lg[H+]
* Lưu ý:Trong một dung dịch có nhiều axit mạnh
→ Tổng nồng độ ion H+= [H+]HCl+ [H+]HNO3+ 2[H+]H2SO4…
*Tính giá trị pH của dung dịch bazơ mạnh [bazơ tan]
M[OH]n→ Mn++ nOH-
1M nM
→ [H+] = 10-14/[OH-]
Hay pH + pOH = 14
→ Tính pH của dung dịch bazơ:
pH = 14 - pOH = 14 + lg[OH-].
* Lưu ý:Trong dung dịch có nhiều bazo mạnh
→ Tổng nồng độ OH-= [OH-]NaOH+ [OH-]KOH+ 2[OH-]Ba[OH]2+ …
Ví dụ minh họa
Bài 1:Trộn 10g dung dịch HCl 7,3% với 20g dung dịch H2SO44,9% rồi thêm nước để được 100ml dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.
Hướng dẫn:
- Số mol HCl là nHCl= [10.7,3]/[100.36,5] = 0,02 mol
- Số mol H2SO4là nH2SO4= [20.4,9]/[100.98] = 0,01 mol
- Phương trình điện ly: HCl → H++ Cl-
0,02 → 0,02 mol
H2SO4→ 2H++ SO42-
0,01 → 0,02 mol
- Tổng số mol H+là nH+= 0,02 + 0,02 = 0,04 mol
CM[H+]= 0,04/0,1 = 0,4 M⇒ pH = 0,4
Bài 2:Hoà tan 3,66 gam hỗn hợp Na, Ba vào nước dư thu được 800ml dung dịch A và 0,896 lít H2[đktc]. Tính pH của dung dịch A
Hướng dẫn:
nH2= 0,896/22,4 = 0,04 mol
- Gọi số mol của Na và Ba lần lượt là x, y mol. Ta có: 23x + 137y = 3,66 [1]
Na + H2O → NaOH + 1/2 H2
x → x → x/2 mol
Ba + 2H2O → Ba[OH]2+ H2
y → y → y mol
⇒ x/2 + y = 0,04 [2]
Từ [1], [2] ta có: x = 0,04 và y = 0,02
Phương trình điện ly:
NaOH → Na++ OH-
0,04 0,04 mol
Ba[OH]2→ Ba2++ 2OH-
0,02 0,04 mol
- Tổng số mol OH-là: nOH-= 0,08 mol
CM[OH-]= 0,08/0,8 = 0,1 M⇒ pOH = 1⇒ pH = 13
b. PH với axit, bazo yếu
Phương pháp
Tương tự như axit mạnh.
Sử dụng kết hợp công thức tính độ điện ly α, hằng số điện ly axit, bazo: Ka, Kb
- Độ điện li α của chất điện li là tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion [n] và tổng số phân tử hòa tan [no]
-Hằng số phân li axit: HA⇔ H++ A–
[ chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ]
-Hằng số phân li bazo: BOH⇔ B++ OH–
[ chỉ phụ thuộc vào bản chất bazơ và nhiệt độ]
Ví dụ minh họa
Bài 1:Hoà tan 1,07g NH4Cl vào nước được 2 lít dung dịch X.
a.Tính pH của dung dịch X biết hằng số phân li bazơ của NH3là 1,8.10-5.
b.Nếu thêm vào dung dịch X 100 ml dd HCl 0,01M được dd Y. Tính pH của dd Y?
Hướng dẫn:
a.nNH4Cl= 1,07/53,5 = 0,02⇒ CM[NH4Cl]= 0,02/2 = 0,01 M
Phương trình điện ly:
NH4Cl→ NH4++ Cl–
0,01 …… 0,01
NH4++ H2O⇔ NH3+ H3O+
Ban đầu: 0,01
Điện ly: x …………………..x………x
Sau điện ly : 0,01-x……………x………. x
Kb = x2/[0,01-x] = 1,8.10-5⇒ x = 4,24.10-4⇒ pH = 3,37
b.Phương trình điện ly:
HCl→ H++ Cl–
0,001 0,001
NH4++ H2O⇔ NH3+ H3O+
Ban đầu: 0,01……………………….0,001
Điện ly: x………………….x………x
Sau điện ly: 0,01-x…………… x………x+0,001
Kb = x[x+0,001]/[0,01-x] = 1,8.10-5⇒ x = 3,69.10-4⇒ pH = 3,43
c. Bài toán về pha loãng, pha trộn dung dịch các chất điện ly để đạt được pH định trước.
Phương pháp
*Pha loãng dung dịch pH bằng nước
Dung dịch A có pH = a được pha loãng bằng nước tạo thành dung dịch B có pH = b
→ số mol H+A= số mol H+B
CA.VA= CB.VB
→VB= CA.VA/CB
Trong đó: VB= VA+ VH2O
*Trộn 2 dung dịch axit và bazơ vào nhau
- Dung dịch axit mạnh có pH = a
- Dung dịch bazơ mạnh có pH = b
Gọi V và V’ lần lượt là thể tích của dung dịch axit và dung dịch bazơ
pH = a → [H+] = 10-aM
→ nH+= 10-a.V mol
pH = b → [H+] = 10-bM
→ [OH-] = 10-14/10-b
→ nOH-= 10-14/10-b.V’ mol
Phương trình ion thu gọn:
H++ OH-→ H2O
- Nếu dung dịch thu được có pH = 7 thì axit và bazơ đều hết
10-14/10-b.V’= 10-a.V
→ Tỉ lệ V/V’ = 10-14/10-a.10-b
- Nếu dung dịch thu được có pH < 7 thì axit dư
nH+ dư= nH+ ban đầu– nH+ phản ứng
→ [H+] = [nH+ ban đầu– nH+ phản ứng]/ [V + V’]
→ [H+] = [CA.V – CB.V’]/[V + V’]
- Nếu dung dịch thu được có pH > 7 thì bazơ dư
nOH- dư= nOH- ban đầu– nOH- phản ứng
→ [OH-] = [nOH- ban đầu– nOH- phản ứng]/[V + V’]
= [CB.V’ – CA.V]/[V + V’]
→ pH = 14 + lg[OH-].
Ví dụ minh họa
Bài 1: Pha loãng 600 ml dung dịch axit HCl có pH = 1 bằng V lit nước cất thu được dung dịch có pH = 3. Tìm V
Hướng dẫn
→ số mol H+đầu= số mol H+sau
Cđầu.Vđầu= Csau.Vsau
→ Vsau= Cđầu.Vđầu/Csau
= 0,6.10-1/10-3= 60 lit
→ VH2O= 60 – 0,6 = 59,4 lit
Bài 2:Phải lấy dung dịch axit mạnh pH = 5 và dung dịch bazơ mạnh pH = 9 theo tỉ lệ thể tích nào để được dung dịch có pH = 8
Hướng dẫn
nH+= 10-5.V mol
nOH-= 10-14/10-b.V’ mol = 10-5.V’ mol
Phương trình ion thu gọn:
H++ OH-→ H2O
Dung dịch thu được có pH = 8 thì bazơ dư [OH-]sau= 10-6M
nOH- dư= nOH- ban đầu– nOH- phản ứng
→ [OH-] = [nOH- ban đầu– nOH- phản ứng]/[V + V’]
10-6 = [10-5.V’ – 10-5.V]/[V + V’]
→ V’/V = 9/11