Tính pH của dung dịch acid mạnh, dung dịch bazơ mạnh | Bài tập Hoá đại cương | Trường Đại học khoa học Tự nhiên

*Nguyên tắc: để tính nồng độ cân bằng của ion H3O+ (hoặc tính pH) của dung dịch các hệ axit, bazơ trong nước, chúng ta tiến hành theo các bước sau:
1. Viết các quá trình trao đổi proton xảy ra trong dung dịch.
2. Dựa vào phương trình bảo toàn proton, phương trình Ka, Kb, và phương trình bảo toàn nồng độ để thiết lập phương trình tính nồng độ cân bằng của ion H3O+

Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời đọc đón xem!

TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH AXIT MẠNH, DUNG DỊCH BAZƠ MẠNH
*Nguyên tắc: để nh nồng độ cân bằng của ion H3O
+
(hoặc nh pH) của dung dịch các hệ axit, bazơ trong nước,
chúng ta ến hành theo các bước sau:
1. Viết các quá trình trao đổi proton xảy ra trong dung dịch.
2. Dựa vào phương trình bảo toàn proton, phương trình Ka, Kb, và phương trình bảo toàn nồng độ để thiết lp
phương trình nh nồng độ cân bằng của ion H3O
+
.
3. Giải hệ: Đối với hệ phức tạp, phải giải gần đúng bằng cách bỏ bớt các nồng độ nhbên cạnh những nồng đ
lớn để đơn giản hoá việc nh toán.
1 Tính pH của dung dịch axit mạnh
Các axit mạnh thường gặp: HCl, HBr, HI, HClO3, HClO4, HNO3 và H2SO4 (nấc 1).
Các cân bằng xảy ra
HA H
+
+ A
-
H2O H
+
+ OH
-
Lập phương trình tổng quát
Phương trình bảo toàn proton:
[H
+
] = [OH
-
] + [A
-
] (*)
=> Phương trình tổng quát:
[H
+
]
2
- CA[H
+
] - Kw = 0 (**)
Giải phương trình tổng quát
Nếu CA 10
-6
M => [OH
-
] << [A
-
], từ (*) => [H
+
] = CA
Nếu CA 10
-7
M thì không bỏ qua được [OH
-
] bên cạnh [A
-
] => giải phương trình (**). Nếu CA 10
-9
M => [H
+
] >> [A
-
], từ (*) => [H
+
] = [OH
-
] = 10
-7
=> pH= 7.
Câu 1.1 Tính pH của các dung dịch HCl có nồng đ:
(a) 10
-5
M;
(b) 10
-7
M;
(c) 4,5.10
-7
M
2 Tính pH của dung dịch bazơ mạnh
Các bazơ mạnh thường gặp: NaOH, KOH, RbOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 và Sr(OH)2.
Các cân bằng xảy ra
NaOH Na
+
+ OH
-
H2O H
+
+ OH
-
Lập phương trình tổng quát
Phương trình bảo toàn nồng độ [OH
-
]:
[OH
-
] = [H
+
] + [Na
+
] (*)
=> Phương trình tổng quát:
[H
+
]
2
+ CB[H
+
] - Kw = 0 (**)
Giải phương trình tổng quát
Nếu CB > 10
-6
M => [H
+
] << [Na
+
], từ (*) => [OH
-
] = CB.
Nếu CB 10
-7
thì không bỏ qua được [H
+
] bên cạnh [Na
+
] => giải phương trình (**). Nếu CB <
10
-8
=> [H
+
] >> [Na
+
], từ (*) => [H
+
] = [OH
-
] = 10
-7
=> pH = 7.
Câu 2.1 (Belarus 2008) Cho ch số ion của nước Kw = 1,0 ×10
14
.
(a) Hãy nh pH của dung dịch NaOH 1,0 ×10
−1
M và dung dịch NaOH 1,0 ×10
−7
.
1
(b) Nồng độ ion OH
trong một dung dịch NaOH có giá trị gấp đôi nồng độ đầu của NaOH. Điều này có thể xảy ra được
không? Nếu có hãy nh nồng độ của NaOH ban đầu.
2
| 1/3

Preview text:

TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH AXIT MẠNH, DUNG DỊCH BAZƠ MẠNH
*Nguyên tắc: để tính nồng độ cân bằng của ion H3O+ (hoặc tính pH) của dung dịch các hệ axit, bazơ trong nước,
chúng ta tiến hành theo các bước sau:
1. Viết các quá trình trao đổi proton xảy ra trong dung dịch.
2. Dựa vào phương trình bảo toàn proton, phương trình Ka, Kb, và phương trình bảo toàn nồng độ để thiết lập
phương trình tính nồng độ cân bằng của ion H3O+.
3. Giải hệ: Đối với hệ phức tạp, phải giải gần đúng bằng cách bỏ bớt các nồng độ nhỏ bên cạnh những nồng độ
lớn để đơn giản hoá việc tính toán.
1 Tính pH của dung dịch axit mạnh
Các axit mạnh thường gặp: HCl, HBr, HI, HClO3, HClO4, HNO3 và H2SO4 (nấc 1). Các cân bằng xảy ra HA H+ + A- H2O H+ + OH-
Lập phương trình tổng quát
Phương trình bảo toàn proton: [H+] = [OH-] + [A-] (*) => Phương trình tổng quát: [H+]2 - CA[H+] - Kw = 0 (**)
Giải phương trình tổng quát •
Nếu CA 10-6 M => [OH-] << [A-], từ (*) => [H+] = CA •
Nếu CA 10-7 M thì không bỏ qua được [OH-] bên cạnh [A-] => giải phương trình (**). Nếu CA 10-9
M => [H+] >> [A-], từ (*) => [H+] = [OH-] = 10-7 => pH= 7.
Câu 1.1 Tính pH của các dung dịch HCl có nồng độ: (a) 10-5M; (b) 10-7M; (c) 4,5.10-7M
2 Tính pH của dung dịch bazơ mạnh
Các bazơ mạnh thường gặp: NaOH, KOH, RbOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 và Sr(OH)2. Các cân bằng xảy ra NaOH Na+ + OH- H2O H+ + OH-
Lập phương trình tổng quát
Phương trình bảo toàn nồng độ [OH-]: [OH-] = [H+] + [Na+] (*) => Phương trình tổng quát: [H+]2 + CB[H+] - Kw = 0 (**)
Giải phương trình tổng quát •
Nếu CB > 10-6 M => [H+] << [Na+], từ (*) => [OH-] = CB. •
Nếu CB 10-7 thì không bỏ qua được [H+] bên cạnh [Na+] => giải phương trình (**). Nếu CB <
10-8 => [H+] >> [Na+], từ (*) => [H+] = [OH-] = 10-7 => pH = 7.
Câu 2.1 (Belarus 2008) Cho tích số ion của nước Kw = 1,0 ×10–14.
(a) Hãy tính pH của dung dịch NaOH 1,0 ×10−1 M và dung dịch NaOH 1,0 ×10−7. 1
(b) Nồng độ ion OH– trong một dung dịch NaOH có giá trị gấp đôi nồng độ đầu của NaOH. Điều này có thể xảy ra được
không? Nếu có hãy tính nồng độ của NaOH ban đầu. 2