2. Chỉ số axit-bazơ

– Là chất có màu thay đổi tùy theo giá trị pH của dung dịch.

– Bằng cách thay đổi màu của giấy quỳ và dung dịch phenolphtalein để xác định môi trường của dung dịch, bằng màu của giấy chỉ thị của đồng hồ vạn năng, bạn có thể xác định gần đúng giá trị pH của dung dịch.

Ta có: Khi [H⁺] = 1.0.10^-Một M thì pH = a.

=> pH = -lg [H⁺]

Ví dụ: [H⁺] = 10^-3M pH = 3: Môi trường axit.

pH + pOH = 14

Sơ đồ tư duy: Sự điện phân nước. độ pH. Chất chỉ thị axit – kiềm

Phương pháp giải một số dạng bài tập về sự điện li của nước, pH

Hình thức 1: Lý thuyết điện phân nước và pH

* Một số lưu ý cần ghi nhớ:

Nước là chất điện li rất yếu: H2Ô $\rightleftharpoons$ h+ + BẬT– Sản phẩm của các ion nước: = [H+][OH–] =10-14 M (đo bằng 25oc) Môi trường axit: [H+] > [OH–] Đẹp [H+] > 1.0.10-7M => pH < 7 Môi trường kiềm: [H+] < [OH–] Đẹp [H+] < 1.0.10-7M. => pH > 7 Môi trường trung tính: [H+] = [OH–] = 1.0.10-7M. => pH = 7

* Một số ví dụ tiêu biểu:

Ví dụ 1: Cho các muối sau: NaNO₃ ; KỲ₂khí CO₃ ; CuSO₄ ; FeCl₃ ; AlCl₃ ; KCl. Các dung dịch có pH = 7 là:

MỘT. NaNO₃ ; KCl.

b. KỲ₂khí CO₃ ; CuSO₄ ; KCl.

S. CuSO₄ ; FeCl₃ ; AlCl₃.

Đ. NaNO₃ ; KỲ₂khí CO₃ ; CuSO₄.

Hướng dẫn giải chi tiết:

– Dung dịch có môi trường trung tính sẽ có pH = 7

Mặt khác, muối có môi trường trung tính là muối của CL mạnh và axit mạnh

Trả lời MỘT

Ví dụ 2: Trong số các dung dịch: Na₂khí CO₃CHỈ KCl₃COONa, NHỮNG NGƯỜI NHỎ₄Cl, NaHSO₄,₆h₅ONa, dung dịch có pH > 7 là:

MỘT. TRÊN₂khí CO₃BÉ NHỎ₄Cl, KCl.

b. TRÊN₂khí CO₃,₆h₅ONa, CHỈ₃COONa.

S. BÉ NHỎ₄Cl, CHỈ₃COONa, NaHSO₄.

Đ. KCl, C₆h₅ONa, CHỈ₃COONa.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Dung dịch có pH lớn hơn 7 là dung dịch khi thủy phân trong nước tạo ra môi trường bazơ

Mặt khác, muối có môi trường bazơ là muối có KL mạnh và gốc axit yếu.

Loại vì KCl có môi trường trung tính

Loại C do NaHSO₄ có môi trường axit

Loại D vì KCl có môi trường trung tính.

Trả lời b.

Ví dụ 3: Đối với phản ứng:

2 KHÔNG₂ + 2NaOH → NaNO₂ + NaNO₃ + BẠN BÈ₂Ô

Hấp thụ hết x mol NO₂ vào dung dịch chứa x mol NaOH thì dung dịch thu được có giá trị

MỘT. pH=7. b. pH > 7.

S. pH=0. Đ. pH<7.

Hướng dẫn giải chi tiết:

n KHÔNG₂ = nNaOH

=> 2 chất trên phản ứng hết

Mặt khác, NaNO được tạo thành sau phản ứng₃ có môi trường trung tính và NaNO₂ có môi trường bazơ (vì là muối của CL mạnh và axit yếu)

=> Sau phản ứng dung dịch thu được có môi trường bazơ => pH > 7

Trả lời b.

Mẫu 2: Xác định pH của axit và bazơ mạnh

* Một số lưu ý cần ghi nhớ:

– Tính số mol H+, OH- trong dung dịch – Nồng độ H+, OH- trong dung dịch => pH

* Một số ví dụ tiêu biểu:

Ví dụ 1: Trộn 10 g dung dịch HCl 7,3% với 20 g dung dịch H₂ĐÚNG₄ 4,9% rồi thêm nước để được 100 mL dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.

Hướng dẫn giải chi tiết:

m HCl = 10. 7,3% = 0,73 gam

=> n HCl = 0,73 : 36,5 = 0,02 mol

gia đình tôi₂ĐÚNG₄ = 20. 4,9% = 0,98 gam

=> n họ₂ĐÚNG₄ = 0,98 : 98 = 0,01 mol

Ta có phương trình điện phân sau:

HCl → H⁺ + Cl^–

0,02 0,02

h₂ĐÚNG₄ → gia đình thứ 2⁺ + CÓ₄^2-

0,01 0,02

=> nH+ = 0,02 + 0,02 = 0,04 (mol)

V dung dịch sau khi pha 100 ml = 0,1 l

=> [H+] = 0,04 : 0,1 = 0,4M

=> p H = -log[H+] = 0,4

Ví dụ 2: Hòa tan m gam Zn trong 200 ml dung dịch H₂ĐÚNG₄ 0,4M thu được 1568 lít khí hiđro và dung dịch X. Tính pH của dung dịch X?

Hướng dẫn giải chi tiết:

gia đình₂ĐÚNG₄ = 0,4. 0,2 = 0,08 (mol)

gia đình₂ = 1,568 : 22,4 = 0,07 (mol)

Ta có phương trình hóa học:

Zn + NGHE₂ĐÚNG₄ → ZnSO₄ + BẠN BÈ₂ (Đầu tiên)

(1) => n GIA ĐÌNH₂ĐÚNG₄ phản ứng = n H₂ = 0,07 mol

=> n họ₂ĐÚNG₄ còn lại = 0,08 – 0,07 = 0,01 mol

Ta có phương trình điện phân:

h₂ĐÚNG₄ → gia đình thứ 2⁺ + CÓ₄^2-

0,01 0,02

=> [H+] = 0,02 : 0,2 = 0,1

=> pH = 1

Mẫu 3: Xác định pH của axit yếu và bazơ

* Một số lưu ý cần ghi nhớ:

– Viết phương trình điện phân – Dựa vào dữ liệu của bài, áp dụng công thức tính độ điện li và hằng số điện li axit, bazơ Ka, Kb Công thức của chất điện phân: $\alpha =\frac{\mathrm{CŨ}}{{\mathrm{CŨ}}_o}$ C: nồng độ chất điện ly; Với nồng độ của chất tan Ta có phương trình điện ly của axit; GA $\rightleftharpoons$ MỘT– + BẠN BÈ+ ${\mathrm{KỲ}}_{\mathrm{Một}}=\frac{\left[H^{+}\right]\left[A^{-}\right]}{\left[HA\right]}$ => Ka chỉ phụ thuộc bản chất axit và nhiệt độ Ta có phương trình điện ly của bazơ: BOH $\rightleftharpoons$ XÓA BỎ+ + BẬT– ${\mathrm{KỲ}}_b=\frac{\left[B^{+}\right]\left[O{H}^{-}\right]}{\left[BOH\right]}$ => Kb chỉ phụ thuộc vào bản chất của bazơ và nhiệt độ. Ngoài ra, chúng ta có thể áp dụng công thức tính nhanh như sau: $\alpha =\sqrt{\frac{{\mathrm{KỲ}}_{\mathrm{Một}/b}}{{\mathrm{CŨ}}_o}}$

Một số ví dụ điển hình là:

Ví dụ 1: Giá trị pH của dung dịch axit fomic 1 M (K_Một = 1,77.10^–4) được:

MỘT. 1.4. b. 1.1.

S. 1,68. Đ. 1,88.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Phương trình điện phân:

HCOOH $\rightleftharpoons$HCOO^–+ BẠN BÈ⁺ (đầu tiên); ${\mathrm{KỲ}}_{\mathrm{Một}}=\frac{\left[H^{+}\right]\left[HCO{O}^{-}\right]}{\left[HC\text{OO}H\right]}$

bd: 1

p.li a.1 a.1 a.1

cb: 1– ah ah Một

Ở trạng thái cân bằng ta có:

${\mathrm{KỲ}}_{\mathrm{Một}}=\frac{\left[H^{+}\right]\left[A^{-}\right]}{\left[HA\right]}=\frac{{\alpha }^2}{\mathrm{người\; đầu\; tiên}–\alpha }=\mathrm{người\; đầu\; tiên},{77.10}^{–4}$ (2)

=> ${\alpha }^2+\mathrm{người\; đầu\; tiên},{77.10}^{–4}\alpha –\mathrm{người\; đầu\; tiên},{77.10}^{–4}=\mathrm{}\Rightarrow \alpha =\mathrm{},0132$

Theo (1) [H⁺] = a = 0,0132MpH = -lg[H⁺] = 1,88.

Trả lời Đ.

Ví dụ 2: giải pháp DUY NHẤT₃COONa 0,1M (CKR_b = 5,71,10^–mười) Có [H⁺] được :

MỘT. 7.56.10^–6 m.

b. 1.32.10^–9 m.

S. 6.57.10^–6 m.

Đ. 31.2.10^–9 m.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Phương trình điện phân:

CHỈ MỘT₃COONa → CHỈ₃giám đốc điều hành^– + Bật⁺

CŨ_{Hoa Kỳ} : 0,1 → 0,1

Phản ứng thủy phân:

CHỈ MỘT₃giám đốc điều hành^–+ HOÀN TOÀN₂Ô $\rightleftharpoons$CHỈ MỘT₃COOH + OH^–

CŨ_{Hoa Kỳ} : a.0.1 → một. 0,1

Chúng ta có: ${\mathrm{KỲ}}_b=\frac{\left[C{H}_{3}COOH\right]\left[O{H}^{-}\right]}{\left[C{H}_{3}C\text{O}{\text{O}}^{-}\right]}$

Sử dụng công thức ${\mathrm{KỲ}}_b={\alpha }^2{\mathrm{CŨ}}_o$ Chúng ta có:

$\alpha =\sqrt{\frac{5,{71.10}^{–\mathrm{mười}}}{\mathrm{},\mathrm{người\; đầu\; tiên}}}=7,{556.10}^{–5}\Rightarrow \left[O{H}^{-}\right]=\alpha {\mathrm{CŨ}}_o=7,{556.10}^{–6}$

$\left[H^{+}\right]=\frac{{\mathrm{mười}}^{–14}}{7,{556.10}^{–6}}=\mathrm{người\; đầu\; tiên},{32.10}^{–9}\mathrm{Hoa\; Kỳ}$

Mẫu 4: Bài toán pha loãng dung dịch axit, bazơ.

* Một số lưu ý cần ghi nhớ

– Viết phương trình điện phân – Dựa vào dữ liệu của bài toán, tính thể tích dung dịch sau => Thể tích nước cần thêm vào để giải

* Một số ví dụ tiêu biểu:

Ví dụ 1: Cần thêm bao nhiêu mL HCl 1M vào 90 mL nước để được dung dịch có pH = 1?

Hướng dẫn giải chi tiết:

pH = 1 => [H⁺] = 0,1M

Đặt thể tích dung dịch HCl 1M cần thêm vào là V (lít).

=> n_HCl = V mol

Sau khi trộn với 90 ml H₂Ồ:

[H⁺] =C_{M HCl sau khi trộn} = ${\displaystyle \frac{\mathrm{KHÔNG\; AI}}{\mathrm{KHÔNG\; AI}+\mathrm{},09}}$ = 0,1M

=> V = 0,01 lít = 10ml

Ví dụ 2: Dung dịch HCl có pH = 3. Phải pha loãng dung dịch HCl với nước bao nhiêu lần để được dung dịch HCl có pH = 4. Giải thích?

Hướng dẫn giải chi tiết:

Cho rằng dung dịch HCl ban đầu có thể tích là V_{người đầu tiên} có pH = 3 => [H+] = 10^-3

họa sĩ kh⁺ Nguyên văn :V_{người đầu tiên}.mười^-3 nốt ruồi (1)

Gọi H là thể tích₂O thêm V₂

họa sĩ kh⁺ trong dung dịch có pH = 4 (V_{người đầu tiên} + CHƠI₂ ).mười^-4 (2)

Pha loãng dung dịch chỉ thay đổi nồng độ mol/L chứ không thay đổi số mol H+.

Như vậy: (VŨ_{người đầu tiên} + CHƠI₂ ).mười^-4 = KHÔNG CÓ_{người đầu tiên}.mười^-3

=> 9 NGƯỜI BẮT BUỘC_{người đầu tiên} = KHÔNG CÓ₂

Do đó, dung dịch nên được pha loãng 10 lần (thêm nước gấp 9 lần so với thể tích ban đầu).