Tính ph của dung dịch axit yếu ha 0,02m có ka = 10-6,2

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

Chủ đề hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu về độ PH và các công thức tính pH. Như các em đã biết, pH là chỉ số đo độ hoạt động của các ion H+ trong dung dịch, vì vậy là độ axít hay bazơ của nó. Các dung dịch nước có giá trị pH < 7 được coi là có tính axít, trong khi các giá trị pH > 7 được coi là có tính kiềm. Để xác định được độ pH, chúng ta cùng tham khảo qua một số công thức tính pH trong bài viết dưới đây.

Phân loại bài tập tính pH

+ Tính giá trị pH của dung dịch

+ Pha trộn dung dịch

Dạng 1: Tính giá trị pH của dung dịch

Phương pháp giải

+ Tính pH của dung dịch axit: Xác định nồng độ mol/l của ion H+ trong dung dịch ở trạng thái cân bằng pH=-lg[[H+]]

+Tính pH của dung dịch bazơ: Xác định nồng độ mol/l của ion OH- trong dung dịch ở trạng thái cân bằng  [H+] pH, hoặc pH = 14-pOH= 14+lg[[OH-]].

Ví dụ:  Cho dung dịch A là một hỗn hợp: H2SO4 2*10^[-4] M và HCl 6*10^[-4]M Cho dung dịch B là một hỗn hợp: NaOH 3.10-4M và Ca[OH]2 3,5.10-4M

a] Tính pH của dung dịch A và dung dịch B

b] Trộn 300ml dung dịch A với 200ml dung dịch B được dung dịch C. Tính pH của dung dịch C.

Lời giải

a]  Ta có nồng độ H+ trong A: [H+] = 2 * 2*10^[-4] + 6*10^[-4] = 0,001M =  10^[-3] => pH = 3

Ta có nồng độ OH- trong B: [OH-] = 3*10^[-4] + 2 * 3,5*10^[-4] = 0,001M =  10^[-3] => pOH = 3 => pH = 14 – 3 =11

[OH-] trong B: 3.10-4 + 2.3,5.10-4 = 10-3 mol   pOH = 3 ®    pH =11

b] Trong 300ml dung dịch A có số mol H+ là:

n = CM * V = 0,3 * 0,001 mol

Trong 200 ml dung dịch B có số mol OH- là:

n = CM * V = 0,2* 0,001 mol

Dung dịch C có: V = 0,5 lít; số mol H+ = 0,3 * 0,001 – 0,2* 0,001 = 10^[-4]  mol

Phương pháp giải

+ Sử dụng phương pháp đường chéo, ghi nhớ: Nước có C% hoặc CM =0.

+ Xác định số mol chất, pH ® [H+]® mol H+ hoặc mol OH-.

+ Việc thêm, cô cạn nước làm thay đổi nồng độ mol/l và không làm thay đổi số mol chất. Tính toán theo số mol chất.

Ví dụ: Dung dịch HCl có pH=3. Hỏi phải pha loãng dung dịch HCl đó bằng nước bao nhiêu lần để được dung dịch HCl có pH = 4. Giải thích?

Lời giải:

Giả sử dung dịch HCl ban đầu có thể tích V1 [l], pH = 3.

Số mol H+ ban đầu là V1 * 10^[-3] mol

Thể tích H2O cần thêm vào là V2 [lít].

Số mol H+ trong dung dịch pH= 4 là [V1 + V2 ].10^[-4]

Việc pha loãng dung dịch chỉ làm thay đổi nồng độ mol/l chứ không làm thay đổi số mol H+.

Vì vậy :  [V1 + V2 ].10-4 = V1.10-3 => 9 V1 = V2

Vậy phải pha loãng dung dịch gấp 10 lần [nước thêm vào gấp 9 lần thể tích ban đầu]

Công thức tính nhanh bài tập độ pH

a] Công thức tính pH của dung dịch axit yếu HA.[ Ví dụ: HF, HCOOH, CH3COOH…]

          pH = [log Kaxit + log Caxit ]= -log [α.Caxit]

Trong đó:  là độ điện li

Ka : hằng số phân li của axit

Ca : nồng độ mol/l của axit [ Ca 0,01 M ]

b] Công thức tính pH của dung dịch bazơ yếu BOH. [ Ví dụ: NH3, CH3-NH2, …]

pH = 14+[log Kbazơ + log Cbazơ ]

Trong đó:  Kbazo : hằng số phân li của bazơ

Cbazo : nồng độ mol/l của bazơ

c] Công thức tính pH của dung dịch axit yếu HA và muối NaA. [Ví dụ: HF và NaF, HCOOH và HCOONa, CH3COOH và CH3COONa…]

pH = -[log Kaxit + log ]

Ca : nồng độ mol/l của axit

Cm : nồng độ mol/l của muối

Một số bài toán áp dụng

Ví dụ 1: Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1 M ở 250C . Biết KCHCOOH = 1,8. 10-5

Giải.

Áp dụng công thức giải nhanh.

pH = – [logKa + logCa ]  = – [log1,8. 10-5  + log0,1 ] = 2,87

Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch HCOOH 0,46 % [ D = 1 g/ml ]. Cho độ điện li của HCOOH trong dung dịch là = 2 %

Giải

Ta có : CM =  =  = 0,1 M

Áp dụng công thức giải nhanh.

pH = – log [Ca ] = – log [.0,1 ] = 2,7

Ví dụ 3: Tính pH của dung dịch NH3 0,1 M . Cho KNH = 1,75. 10-5

pH = 14 + [logKb + logCb ] = 14 + [log1,75. 10-5 + log0,1 ] = 11,13

Ví dụ 4:[ KB 2009]. Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1 M và CH3COONa 0,1 M ở 250C. Biết KCHCOOH = 1,75. 10-5, bỏ qua sự điện li của H2O.

Giải.

Áp dụng công thức giải nhanh.

pH = – [logKa + log]  = – [log1,75. 10-5  + log] = 4,76

Ví dụ 5:[ CHUYÊN-VINH LẦN 3-2011]. Cho hỗn hợp gồm CH3COOH 0,05 M và CH3COONa 0,05 M ở 250C. Biết KCHCOOH = 1,8. 10-5  , bỏ qua sự điện li của H2O.

Vậy  pH của dung dịch ở 250C là :

A. 5,12                    B. 4,85                        C. 4,74                         D. 4,31

Giải.

Áp dụng công thức giải nhanh.

pH = – [logKa + log]  = – [log1,8. 10-5  + log] = 4,74  => C đúng.

Ví dụ 6: [CHUYÊN-VINH LẦN 2-2011]. Cho hỗn hợp đung dịch X gồm HF 0,1 M và NaF 0,1 M ở 250C. Biết KHF = 6,8. 10-4  , bỏ qua sự điện li của H2O.

Vậy  pH của dung dịch ở 250C là :

A. 4,25                       B. 1,58                          C. 3,17                 D. 3,46

Giải.

Cách 1: Áp dụng công thức giải nhanh.

pH = – [logKa + log]  = – [log6,8. 10-4  + log] = 3,17  => C đúng.

Cách 2: Giải thông thường xem có mất nhiều thời gian hơn không nhé,

Ta có

=> C đúng.

Ví dụ 7: Dung dịch CH3COOH 0,1 M. có độ điện ly α =1% .Vậy  pH của dung dịch ở 250C là :

A. 4,2                     B. 3                      C. 3,17                 D. 2

Giải.

Áp dụng công thức giải nhanh.

pH = -log[α.Caxit] = -log[0,01.0,1] = 3 => B đúng.

Ví dụ 8: Dung dịch chứa 3,00 gam CH3COOH trong 250ml dung dịch .Biết MCH3COOH=60,05. Ka=10-4,75.  Vậy  pH của dung dịch ở 250C là :

A. 4,2                         B. 2,4                             C. 3,4                             D. 2,7

Giải.

Tính toán bình thường ta được dung dịch có nồng độ là 0,2 M

Áp dụng công thức giải nhanh => D đúng

Xem thêm:

• Cách viết phương trình điện li.
• Giải bài tập Ancol.

Chúng ta vừa tìm hiểu xong một số dạng bài thường gặp trong bài toán tính độ pH. Đặc biệt là công thức tính độ pH theo phương pháp tính nhanh, giúp chúng ta giải quyết những bài tập chắc nghiệm nhanh chóng và chính xác nhất. Ngoài ra, còn có một số ví dụ minh họa và những câu trắc nghiệm của các trường chuyên, nhằm định hướng những cái nhìn xa hơn và chuẩn bị tư tưởng cho những câu hỏi thi, nhất là trong kì thi trung học phổ thông quốc gia. Chúc các em học tập thật tốt!

Đăng bởi: THPT Sóc Trăng

Chuyên mục: Giáo dục