Chúng tôi xin chia sẻ đến bạn đọc lý thuyết của bài sự điện li của nước, pH, chất chỉ thị axit - bazo
Sự điện li của nước.pH.Chất chỉ thị Axit-bazơ
Nước điện li rất yếu theo phương trình sau:
Vậy môi trường trung tính là môi trường có:
[H+] = [OH-]
Tại 250C, trong nước nguyên chất có:
[H+] = [OH-] = 1,0.10-17 M.
Đặt: KH2O = [H+] . [OH-] = 1,0.10-17 . 1,0.10-17 = 1,0.10-14
KH2O được gọi tích số ion của nước.
Ở nhiệt độ xác định, tích số này là hằng số không những trong nước tinh khiết mà cả trong những dung dịch loãng khác nữa.Khi cho axit HCl vào nước, nồng độ H+ tăng, mà tích số ion trong nước không đổi nên nồng độ OH- phải giảm.
Ví dụ: Hòa tan HCl vào nước để được [H+] = 1,0.10-3M =>[OH-] = 1,0.10-11MVậy môi trường axit là môi trường có:
[H+] > [OH-] hay [H+] > 1,0.10-7M
Khi cho NaOH vào nước, nồng độ OH- tăng, mà tích số ion trong nước không đổi nên nồng độ H+ phải giảm.Vậy môi trường kiềm là môi trường có:[H+] < [OH-] hay [H+] < 1,0.10-7M
Kết luận:
- Môi trường trung tính: [H+] > 1,0.10-7M
- Môi trường axit: [H+] < 1,0.10-7M
- Môi trường kiềm: [H+] → 1,0.10-7M
Để tránh ghi giá trị [H+] với số mũ âm, người ta dùng gía trị pH với quy ước:
pH = - lg[H+] ; [H+] = 10- pH
Ta có:- pH = 7 môi trường trung tính.- pH < 7 môi trường axit.- pH > 7 môi trường kiềm.
Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14.
Chất chỉ thị axit – bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc theo giá trị pH của dung dịch.Khi trộn lẫn một số chất chỉ thị axit – bazơ có màu biến đổi kế tiếp nhau theo giá trị pH ta thu được chất chỉ thị vạn năng.Bài viết liên quan:
- Lý thuyết sự điện ly
- Axit - Bazo - Muối
Bài 3: Sự điện li của nước - pH - chất chỉ thị axit - bazơ
Bài 1 [trang 14 SGK Hóa 11]
Tích số ion của nước là gì và bằng bao nhiêu ở 250C?
Lời giải:
Tích nồng độ ion H+và nồng độ ion OH-trong nước gọi là tích số ion của nước. Ở 250C, tích số này có giá trị 10-14
Xem toàn bộGiải Hóa 11: Bài 3. Sự điện li của nước - pH - chất chỉ thị axit - bazơ
Câu hỏi: Giá trị tích số ion của nước phụ thuộc vào?
A. áp suất.
B. nhiệt độ.
C. sự có mặt của axit hoà tan.
D. sự có mặt của bazơ hoà tan.
Trả lời:
=> Đáp án B
Cùng Top lời giải tìm hiểu về sự điện li của nước nhé.
I. Nước là chất điện li rất yếu:
1. Sự điện li của nước:
- Nước là chất điện rất yếu.
Pt điện li: H2O⇔H++ OH-
2. Tích số ion của nước:
- Ở 25OC, hằng số gọi là tích số ion của nước.
KH2O= [H+]. [OH-]= 10-14
→ [H+] = [OH-] = 10-7
- Nước là môi trường trung tính, nên môi trường trung tính là môi trường trong đó
[H+] = [OH-] = 10-7
3. Ý nghĩa tích số ion của nước
- Môi trường trung tính có : [H+] = [OH–] ;
- Môi trường axit có : [H+] > [OH–] ;
- Môi trường bazơ có : [H+] < [OH–] ;
II. Khái niệm về axit. Chất chỉ thị axit - bazơ
1. Khái niệm về pH
Như đã thấy ở trên, dựa vào nồng độ H+ trong dung dịch nước có thể đánh giá được độ axit và độ kiềm của dung dịch. Nhưng dung dịch thường dùng có nồng độ H+ nhỏ, để tránh ghi nồng độ H+ với số mũ âm, người ta dùng pH với quy ước như sau:
[H+] = 1,0.10−pH[∗]M. Nếu [H+] = 1,0.10−aMthì pH = a.
Thí dụ: [H+] = 1,0.10−1M ⇒ pH = 1,00: môi trường axit.
[H+] = 1,0.10−7M ⇒ pH = 7,00: môi trường trung tính.
[H+] = 1,0.10−11M ⇒ pH = 11,00; môi trường kiềm.
Thang pH thường dùng có giá trị 1 đến 14.
Giá trị pH có ý nghĩa to lớn trong thực tế. Chẳng hạn, pH của máu người và động vật có giá trị gần như không đổi. Thực vật có thể sinh trưởng bình thường chỉ khi giá trị pH của dung dịch trong đất ở trong khoảng xác định đặc trưng cho mỗi loại cây. Tốc độ ăn mòn kim loại trong nước tự nhiên phụ thuộc rất nhiều vào pH của nước mà kim loại tiếp xúc.
2. Chất chỉ thị axit - bazơ
Chất chỉ thị axit - bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch. Thí dụ, màu của hai chất chỉ thị axit bazơ là quỳ và phenolphtalein trong các khoảng pH khác nhau
III. Một số dạng bài tập điển hình
1.Dạng 1: Lý thuyết về sự điện li của nước và pH
* Một số lưu ý cần nhớ:
- Nước là chất điện li rất yếu : H2O ⇌ H+ + OH-
Tích số ion của nước: = [H+][OH-] =10-14M [đo ở 25oC]
Môi trường axit :
[H+] > [OH–] hay [H+] > 1,0.10–7M => pH < 7
Môi trường kiềm :
[H+] < [OH–] hay [H+] < 1,0.10–7M. => pH > 7
Môi trường trung tính :
[H+] = [OH–] = 1,0.10–7M. => pH = 7
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1:Cho các muối sau đây : NaNO3; K2CO3; CuSO4; FeCl3; AlCl3; KCl. Các dung dịch có pH = 7 là :
A.NaNO3 ; KCl.
B.K2CO3; CuSO4; KCl.
C.CuSO4; FeCl3; AlCl3.
D.NaNO3; K2CO3; CuSO4.
Hướng dẫn giải chi tiết:
- Dung dịch có môi trường trung tính sẽ có p H = 7
Mặt khác muối có môi trường trung tính là muối của KL mạnh và gốc axit mạnh
Đáp ánA
Ví dụ 2:Trong số các dung dịch : Na2CO3, KCl, CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4, C6H5ONa, những dung dịch có pH > 7 là :
A.Na2CO3, NH4Cl, KCl.
B.Na2CO3, C6H5ONa, CH3COONa.
C.NH4Cl, CH3COONa, NaHSO4.
D.KCl, C6H5ONa, CH3COONa.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Dung dịch có p H lớn hơn 7 là dung dịch khi thủy phân trong nước cho môi trường bazo. Mặt khác muối có môi trường bazo là muối của KL mạnh và gốc axit yếu.
A loại do KCl có môi trường trung tính
C loại do NaHSO4có môi trường axit
D loại do KCl có môi trường trung tính.
Đáp ánB.
2.Dạng 2: Xác định pH của axit, bazo mạnh
* Một số lưu ý cần nhớ:
- Tính số mol H+, OH- có trong dung dịch
- Nồng độ H+, OH- có trong dung dịch => pH
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Trộn 10g dung dịch HCl 7,3% với 20g dung dịch H2SO4 4,9% rồi thêm nước để được 100ml dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.
Hướng dẫn giải chi tiết:
mHCl = 10.7,3% = 0,73 gam
=> nHCl = 0,73 : 36,5 = 0,02 mol
mH2SO4 = 20.4,9% = 0,98 gam
=> nH2SO4 = 0,98 : 98 = 0,01 mol
Ta có phương trình điện li như sau:
HCl → H+ + Cl-
0,02 0,02
H2SO4 → 2H+ + SO42-
0,01 0,02
=> nH+ = 0,02 + 0,02 = 0,04 [mol]
V dung dịch sau khi pha trộn là 100ml = 0,1 lít
=> [H+] = 0,04 : 0,1 = 0,4M
=> pH = -log[H+] = 0,4
3. Câu hỏi bài tập vận dụng liên quan
Câu 1.Tích số ion của nước sẽ tăng lên khi tăng
A. Áp suất
B. Nhiệt độ.
C. Nồng độ ion hiđro.
D. Nồng độ ion hiđroxit
Câu 2.Trong dung dịch HCl 0,001M ở 25oC, tích số ion của nước là:
A. [H+][OH-] > 1,0.10-14.
B. [H+][OH-] = 1,0.10-14.
C. [H+][OH-] < 1,0.10-14.
D. [H+][OH-] = 10.10-14.
Câu 3.Trong dung dịch HNO30,01M thì tích số ion của nước ở nhiệt độ bất kì là:
A. =10-14
B. >10-14
C.