Phương pháp tính pH của dung dịch axit, bazo mạnh

Cập nhật lúc: 15:20 15-07-2016 Mục tin: Hóa học lớp 11


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 << a

           Thông thường với sự sai số nhỏ  với  b < 0,05a thì có thể xem là b << a .Với các bài tập thông thường đây là sự sai số không đáng kể.Nếu bài toán có yêu cầu về độ chính xác cụ thể,có thể thay số và biến đổi tương tự.

Như vậy :       [H+]  = [OH-] + [A-] = Ca + [OH-]  Ca  nếu [OH-] << Ca

 Khi [OH-] < 0,05 Ca  ta có :

               * [OH-] . [H+]  < 0,05.Ca.[H+

               * [H+]    Ca

ð  10-14 < 0,05.Ca2

ð  Ca > 4,47.10-7

Từ đó: với dung dịch axít mạnh:

  • Nếu Ca > 4,47.10-7 thì [H+]   Ca   => pH = -lgCa        (3)
  • Nếu Ca < 4,47.10-7 thì dung dịch axít là rất loãng và tính đến sự phân li của H2O.Giải phương trình bậc 2 với [H+]  (2) và tìm được giá trị pH.

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

  1. Ca = 2.10-7  <  4,47.10-7 ( không thể bỏ qua sự phân li của H2O ) .

áp dụng phương trình (II.2) ta có :

[H+] 2 - [H+] .[A-] - 10-14  = 0

=> [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 H2

                                     => [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

  1. 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

 

Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết tại đây: Download

>>>>> Bí kíp học tốt các môn lớp 11 2017 bởi các Thầy Cô uy tín, nổi tiếng học hiệu quả, dễ hiểu

 

Cập nhật thông tin mới nhất của kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia 2016