A. Lí do chọn đề tài: Nếu như nghiên cứu khoa học là một hoạt động không thể thiếu trong quá trình tồn tại và phát triển của loài người thì tích luỹ kinh nghiệm, tìm tòi, sáng tạo là hoạt động rất quan trọng đối với những người làm nghề giáo dục. Giáo dục nói chung và giáo dục trong nhà trường nói riêng là một hoạt động có tính chất lâu dài, bền vững tiếp nối từ thế hệ này sang thế hệ khác . Vì vậy, trong quá trình dạy học, giáo dục và tự rèn luyện giáo viên cần phải tích luỹ cho mình những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để giúp cho hoạt động dạy học và giáo dục học sinh ngày càng đạt kết quả cao hơn. Là một giáo viên trực tiếp đứng trên bục giảng làm nhiệm vụ dạy học và giáo dục học sinh tôi cũng rất tích cực trong việc tích luỹ và học hỏi kiến thức và kinh nghiệm của bạn bè, đồng nghiệp . Đặc biệt tích luỹ kiến thức chuyên môn về Hoá Học cho bản thân . Trong quá trình dạy học môn Hoá Học có rất nhiều vấn đề đặt ra cho giáo viên cả về mặt lí thuyết lẫn thực nghiệm .Trong chương trình Hoá Học lớp 11 tôi quan tâm nhiều đến vấn đề xác định pH của các dung dịch . Sách giáo khoa viết rất ngắn gọn vấn đề này, tuy nhiên : -Đối với nhiều học sinh, bài tập pH cơ bản tương đối khó hiểu nên bài tập nâng cao về pH sẽ rất khó và phức tạp -Ngoài ra trong hầu hết các đề thi học sinh giỏi tỉnh lớp 11,12 đều có câu hỏi liên quan đến vấn đề này . Vì vậy tôi chọn đề tài : ''Các dạng bài tập xác định pH của các dung dịch axit, bazơ, muối và dung dịch đệm''
Đề tài : Các dạng bài tập xác định pH của các dung dịch axit, bazơ, muối và dung dịch đệm. A. Lí do chọn đề tài: Nếu như nghiên cứu khoa học là một hoạt động không thể thiếu trong quá trình tồn tại và phát triển của loài người thì tích luỹ kinh nghiệm, tìm tòi, sáng tạo là hoạt động rất quan trọng đối với những người làm nghề giáo dục. Giáo dục nói chung và giáo dục trong nhà trường nói riêng là một hoạt động có tính chất lâu dài, bền vững tiếp nối từ thế hệ này sang thế hệ khác . Vì vậy, trong quá trình dạy học, giáo dục và tự rèn luyện giáo viên cần phải tích luỹ cho mình những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để giúp cho hoạt động dạy học và giáo dục học sinh ngày càng đạt kết quả cao hơn. Là một giáo viên trực tiếp đứng trên bục giảng làm nhiệm vụ dạy học và giáo dục học sinh tôi cũng rất tích cực trong việc tích luỹ và học hỏi kiến thức và kinh nghiệm của bạn bè, đồng nghiệp . Đặc biệt tích luỹ kiến thức chuyên môn về Hoá Học cho bản thân . Trong quá trình dạy học môn Hoá Học có rất nhiều vấn đề đặt ra cho giáo viên cả về mặt lí thuyết lẫn thực nghiệm .Trong chương trình Hoá Học lớp 11 tôi quan tâm nhiều đến vấn đề xác định pH của các dung dịch . Sách giáo khoa viết rất ngắn gọn vấn đề này, tuy nhiên : -Đối với nhiều học sinh, bài tập pH cơ bản tương đối khó hiểu nên bài tập nâng cao về pH sẽ rất khó và phức tạp -Ngoài ra trong hầu hết các đề thi học sinh giỏi tỉnh lớp 11,12 đều có câu hỏi liên quan đến vấn đề này . Vì vậy tôi chọn đề tài : ''Các dạng bài tập xác định pH của các dung dịch axit, bazơ, muối và dung dịch đệm'' Với mong muốn nâng cao hiệu quả dạy học, giúp học sinh: Hệ thống lại các dạng bài tập về pH để dễ dàng hơn trong việc giải loại bài tập này. Đồng thời, với những bài tập nâng cao về pH thì đề tài này chỉ cho các em thấy có thể đơn giản hoá các phép tính phức tạp đó trong giới hạn cho phép để các em giải nhanh hơn. 1 B. Nội dung đề tài : I. Đặt vấn đề : * Trước hết học sinh cần phải hiểu: - Nước điện li như thế nào ? - pH là gì ? Mối liên hệ giữa pH và nồng độ ion H + - Trong dung dịch xảy ra những quá trình gì ? - Cách xác định pH của các dung dịch axit, bazơ, muối và dung dịch đệm Từ đó , chọn bài tập vận dụng ứng với các dạng trên để học sinh củng cố khắc sâu kiến thức . II. Giải quyết vấn đề : 1- Sự điện li của H 2 O : H 2 O H + + OH - K = Kw = [H + ].[ OH - ] = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Ghi chú : Các ion trong nước đều bị sonvat hoá, tuy nhiên tác giả xin viết ở dạng đơn giản : vídụ : H + thay cho H 3 O + * Ý nghĩa tích số ion của nước : Môi trường trung tính : [H + ] = [ OH - ] = 1,0. 10 -7 M Môi trường axit : [H + ] > [ OH - ] hay [H + ] > 1,0. 10 -7 M Môi trường bazơ : [H + ] < [ OH - ] hay [H + ] < 1,0. 10 -7 M 2- Khái niệm về pH : Có thể coi pH là đại lượng biểu thị nồng độ H + [H + ] = 1,0. 10 - pH M. Nếu [H + ] = 1,0. 10 - a M thì pH = a pH không có thứ nguyên (không có đơn vị) Về mặt toán học: pH = - lg [H + ] * Ý nghĩa của giá trị pH : Môi trường trung tính : [H + ] = [ OH - ] = 1,0. 10 -7 M hay pH= 7,00 Môi trường axit : [H + ] > [ OH - ] hay [H + ] > 1,0. 10 -7 M hay pH < 7,00 Môi trường bazơ : [H + ] < [ OH - ] hay [H + ] < 1,0. 10 -7 M hay pH > 7,00 Ngoài ra, người ta còn sử dụng giá trị pOH: pOH = - lg [OH - ] pH + pOH = 14 3. Tính pH của dung dịch đơn axit mạnh HA C a (M) (Dạng 1) HA H + + A - H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Áp dụng định luật bảo toàn điện tích : [H + ] = [ OH - ] + [A - ] Với : [A - ] = C a và [ OH - ] = [H + ] = C a + [H + ] 2 - [H + ].C a - Kw = 0 (1) Biểu thức (1) là biểu thức tổng quát tính [H + ] pH của một dung dịch đơn axit mạnh bất kì. * Có thể đơn giản hoá phép tính một cách gần đúng như sau: - Nếu nồng độ axit C a ≥ 10 -6 M thì bỏ qua sự điện li của H 2 O =>[H + ] = C a hay pH = - lg [H + ] = - lgC a 2 - Nếu nồng độ axit 10 -8 <C a < 10 -6 M thì giải phương trình bậc 2 - Nếu nồng độ axit C a ≤10 -8 M thì bỏ qua [H + ] do axit phân li ra => Coi [H + ] = [ OH - ] hay pH = 7 4. Tính pH của dung dịch đơn bazơ mạnh BOH C b (M) (Dạng 2) BOH B + + OH - H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Áp dụng định luật bảo toàn điện tích : [ OH - ] = [M + ] + [H + ] Với : [M + ] = C a và [ OH - ] = [H + ] 2 + [H + ].C b - Kw = 0 (2) Biểu thức (2) là biểu thức tổng quát tính [H + ] pH của một dung dịch đơn bazơ mạnh bất kì. * Có thể đơn giản hoá phép tính một cách gần đúng như sau: - Nếu nồng độ axit C b ≥ 10 -6 M thì bỏ qua sự điện li của H 2 O =>[OH - ] = C b hay pOH = - lg [ OH - ] = - lgC b pH = 14- pOH - Nếu nồng độ axit 10 -8 <C b < 10 -6 M thì giải phương trình bậc 2 - Nếu nồng độ axit C b ≤10 -8 M thì bỏ qua [OH - ] do axit phân li ra => Coi [H + ] = [ OH - ] hay pH = 7 5. Tính pH của dung dịch đơn axit yếu HA C a (M) Hằng số K a (Dạng 3) HA H + + A - K a H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Áp dụng định luật bảo toàn điện tích : [H + ] = [ OH - ] + [A - ] [A - ] = [H + ] - [ OH - ] Theo bảo toàn nồng độ : C a = [A - ] + [HA ] => [HA ] = C a - [H + ] - [ OH - ] HA H + + A - K a Biểu thức K a : K a = [H + ] = K a Ta có : [H + ] = K a (3) Biểu thức (3) là biểu thức tổng quát tính [H + ] pH của một dung dịch đơn axit yếu bất kì. * Có thể đơn giản hoá phép tính một cách gần đúng như sau: Nếu K a .C a > 10 -12 >>Kw = 10 -14 Có thể coi H 2 O phân li không đáng kể Nếu > 400 hay α < 0,05 có thể coi HA phân li không đáng kể [H + ] 2 = K a .C a [H + ] = pH = (pK a -lgC a ) 6. Tính pH của dung dịch đơn bazơ yếu BOH C b (M) Hằng số K b = (Dạng 4) BOH B + + OH - K b 3 H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Lí luận tương tự, ta có : Nếu K b .C b > 10 -12 >>Kw = 10 -14 Có thể coi H 2 O phân li không đáng kể Nếu > 400 hay α < 0,05 có thể coi MOH phân li không đáng kể [OH - ] 2 = K b .C b [OH - ] = pOH = (pK b -lgC b ) Hay : pH = 14- pOH = 14 - (pK b -lgC b ) 7. Tính pH của dung dịch đa axit yếu H n A C a (M) Hằng số K a1 ,K a2 ,K a3… ,K an (Dạng 5) Ví dụ : H 3 A H + + H 2 A - K a1 H 2 A - H + + HA 2- K a2 HA 2- H + + A 3- K a3 H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Thông thường , đối với các đa axit thì : K a1 >>K a2 >>K a3 >> >>K an và C a .K a1 >>Kw = 10 -14 Nên có thể coi [H + ] trong dung dịch chủ yếu do sự phân li ở nấc thứ 1 quyết định . Tính pH của dung dịch đa axit này tương tự đơn axit yếu . pH = (pK a1 -lgC a ) 8. Tính pH của dung dịch đa bazơ yếu : (Dạng 6) Lí luận tương tự, ta có : Thông thường , đối với các đa bazơ thì : K b1 >>K b2 >>K b3 >> >>K bn và C b .K b1 >>Kw = 10 - 14 Nên có thể coi [OH - ] trong dung dịch chủ yếu do sự phân li ở nấc thứ 1 quyết định . Tính pH của dung dịch đa bazơ này tương tự đơn bazơ yếu . pOH = (pK b1 -lgC b ) Hay : pH = 14- pOH = 14 - (pK b1 -lgC b ) 9. Tính pH của dung dịch muối (Dạng 7) 9.1. Tính pH của dung dịch muối trung hoà : 9.1.a. Tính pH của dd muối trung hoà tạo bởi axit mạnh và bazơ mạnh Các ion trong dung dịch không bị thuỷ phân Môi trường trung tính pH = 7 9.1.b. Tính pH của dd muối trung hoà tạo bởi axit mạnh và bazơ yếu Ví dụ : NH 4 Cl NH 4 + + Cl - + Về mặt định tính : Ion Cl - không bị thủy phân Ion NH 4 + là một axit yếu Môi trường axit pH < 7 + Về mặt định lượng : Tương tự như tính pH của dung dịch đơn hoặc đa axit yếu . 9.1.c. Tính pH của dd muối trung hoà tạo bởi axit yếu và bazơ mạnh Ví dụ : CH 3 COONa CH 3 COO + Na + + Về mặt định tính : Ion Na + không bị thủy phân 4 Ion CH 3 COO là một bazơ yếu Môi trường bazơ pH > 7 + Về mặt định lượng : Tương tự như tính pH của dung dịch đơn hoặc đa bazơ yếu . 9.1.d. Tính pH của dd muối trung hoà AB nồng độ C M tạo bởi axit yếu HA K a1 và bazơ yếu BOH K b2 + Về mặt định tính : Môi trường phụ thuộc vào hằng số K a1 ; K b2 Nếu K a 1 ≈ K b2 Môi trường gần như trung tính Nếu K a 1 > K b2 Môi trường axit Nếu K a1 < K b2 Môi trường bazơ Về mặt định lượng : AB A - + B + A - + H 2 O HA + OH - B + + H 2 O BOH + H + H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 K a1 = ; K b2 = ; Kw = [H + ].[ OH - ] = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Bảo toàn nồng độ : [A - ] + [HA] = C ; [B + ] + [BOH] = C Bảo toàn điện tích : [B + ] + [H + ] = [A - ] + [OH - ] Suy ra : [A - ] = [B + ] + [H + ] - [OH - ] [HA] = C- [A - ] = C- [B + ] - [H + ] + [OH - ] [BOH] = C - [B + ] K a1 = Mặt khác, trong dung dịch muối tạo bởi axit yếu và bazơ yếu có thể coi: [H + ] - [OH - ] ≈ 0 K a1 = = Hay K a1 = K b2 = K b2 Vậy : [H + ] = hay pH = (pK a1 +pK a2 ) Hay : pH = 7 + pK a1 - pK b2 Ví dụ : Muối CH 3 COONH 4 được tạo thành từ axit yếu CH 3 COOH pK a = 4,75 và bazơ yếu NH 3 pK b = 4,8 Định tính : K a ≈ K b Môi trường gần như trung tính Định lượng : pH = 7 + pK a - pK b = 7 + .4,75 - .4,8 = 6,98 CH 3 COONH 4 CH 3 COO - + NH 4 + 9.2. Tính pH của dd muối axit : 5 9.2.a. Tính pH của dd muối axit tạo bởi axit mạnh và bazơ mạnh Ví dụ : NaHSO 4 Na + + HSO 4 - + Về mặt định tính : Ion Na + không bị thủy phân Ion HSO 4 - là một axit khá mạnh phân li gần như hoàn toàn Môi trường axit pH < 7 + Về mặt định lượng : Tương tự như tính pH của dung dịch đơn hoặc đa axit yếu . NaHSO 4 Na + + HSO 4 - C M = 0,01M HSO 4 - H + + SO 4 2- K a = 10 -2 H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 Ta có : K a C >> Kw =>bỏ qua cân bằng của H 2 O HSO 4 - H + + SO 4 2- K a = 10 -2 0,01 0 0 x x x 0,01-x x x K a = = 10 -2 Vì K a lớn hay < 400 nên không thể coi 0,01-x ≈ 0,01 => Giải phương trình bậc hai, ta có : x = 6,18.10 -3 => pH = -lg[H + ] = 2,21 9.2.b. Tính pH của dd muối axit tạo bởi axit yếu H 2 A và bazơ mạnh MOH .Cân bằng trong dung dịch muối : HA - H + + A 2- K a2 HA - + H + H 2 A K a1 -1 H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 Coi trong dung dịch có 2 quá trình phân li cho ion A 2- : HA - H + + A 2- K a2 2HA - H 2 A + A 2- K a2 .K a1 -1 (2) Nếu K a2 .C << K a2 .K a1 -1 .C 2 hay K a1 << C => Cân bằng 2 là chủ yếu 2HA - H 2 A + A 2- K a2 .K a1 -1 C 2x x x C- 2x x x K a2 .K a1 -1 = = Mặt khác : K a2 = [H + ] = K a2 [H + ] = K a2 = = Vậy : pH = (pK a1 + pK a2 ) Phạm vi áp dụng : Kw >> K a2 C và K a1 << C 10. Tính pH của dung dịch đệm: (Dạng 8) * Định nghĩa : Dung dịch đệm là dung dịch có pH hoàn toàn xác định được tạo nên khi trộn dung dịch của axit yếu và bazơ yếu với muối của chúng với bazơ mạnh hay axit mạnh. 6 Ví dụ : CH 3 COOH và CH 3 COONa được gọi là đệm axetat NH 4 Cl và NH 3 được gọi là đệm amoni * Đặc điểm : Dung dịch đệm có pH ít thay đổi khi ta thêm vào dung dịch một lượng nhỏ axit mạnh hoặc bazơ mạnh hoặc pha loãng dung dịch.(không quá loãng) * Thành phần hệ đệm : HA C a (M)và NaA C b (M) Cân bằng : NaA Na + + A - [Na + ] = C b HA H + + A - K a H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Ta có các phương trình : K a = [H + ] = K a ; [H + ][OH - ] = Kw = 1,0. 10 -14 Bảo toàn nồng độ : [HA] + [A - ] = C a + C b Bảo toàn điện tích : [Na + ] + [H + ] = [OH - ] + [A - ] Từ các biểu thức trên, suy ra : [H + ] = K a So sánh [H + ] ≈ K a với [H + ] của nước nguyên chất = 1,0.10 -7 M +Trường hợp 1: Nếu [H + ] ≈ K a > 1,0.10 -7 Môi trường axit Có thể bỏ qua nồng độ [OH - ] trong biểu thức trên Vậy : [H + ] = K a +Trường hợp 2: Nếu [H + ] ≈ K a < 1,0.10 -7 Môi trường bazơ Có thể bỏ qua nồng độ [H + ] trong biểu thức trên Vậy : [H + ] = K a Trường hợp 3: C a , C b >> [H + ], [OH - ] (hay gặp trong thực tế) Có thể bỏ qua cả nồng [H + ], [OH - ] trong biểu thức trên Vậy : [H + ] = K a pH = pK a - lg Vậy phạm vi áp dụng của công thức tính pH trên là: K a C a , K b C b >> Kw và [H + ], [OH - ] << C a , C b Bài tập vận dụng : 7 Dạng 1. Tính pH của dung dịch đơn axit mạnh HA C a (M) Bài 1) Câu II.2- Đề thi HSG tỉnh lớp 12 -Hà Tĩnh năm 2000-2001 Phân tích những mệnh đề dưới đây (đúng hay sai): a- Dung dịch có môi trường trung tính luôn có pH=7 b- Dung dịch CH 3 COOH 10 -2 M có pH=2 c- Dung dịch HCl 10 -3 M có pH=3 d- Dung dịch HCl 10 -8 M có pH=8 Trả lời : a- Mệnh đề không chính xác vì hằng số Kw phụ thuộc vào nhiệt độ ở 25 0 C Kw = 10 -14 , môi trường trung tính : [H + ]=[OH - ]= 10 -7 M=> pH=7 ở t 0 ≠ 25 0 C Kw ≠ 10 -14 , môi trường trung tính : [H + ]=[OH - ]≠ 10 -7 M=> pH≠7 b- Mệnh đề này sai vì CH 3 COOH là axit yếu chỉ phân li một phần [H + ]<[CH 3 COOH]= 10 -2 M => pH > 2 c- Mệnh đề này đúng, vì HCl là axit mạnh phân li hoàn toàn, có nồng độ đủ lớn [H + ]=[HCl] = 10 -3 M >> [H + ]= 10 -7 M(do nước điện li) Có thể bỏ qua sự điện li của H 2 O => pH = 3 d- Mệnh đề này sai vì HCl là axit mạnh điện li hoàn toàn nhưng nồng độ quá nhỏ nên [H + ] do H 2 O điện li là rất đáng kể Nếu lấy pH= 8 là đã bỏ qua sự điện li của H 2 O ,sai số quá mức cho phép dẫn tới vô lí dung dịch axit mà có môi trường bazơ . Định lượng câu d ) HCl H + + Cl - H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Giải phương trình bậc hai : [H + ] 2 - 10 -8 . [H + ] - 10 -14 = 0 => [H + ] = 1,05.10 -7 => pH = 6,98 Dạng 2. Tính pH của dung dịch đơn bazơ mạnh BOH C b (M) Bài 1) Tính pH của dung dịch KOH 0,005M ? Bài giải : KOH K + + OH - H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C C KOH = [OH - ] = 5.10 -3 >> 10 -7 => Bỏ qua nồng độ [OH - ] do H 2 O điện li ra => [OH - ] = 5.10 -3 M => [H + ] = 2.10 -12 => pH = 11,7 Bài 2) Tính pH của dung dịch NaOH nồng độ 1,2.10 -7 M ? Bài giải : NaOH Na + + OH - H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C 8 C KOH = [OH - ] = 1,2.10 -7 ≈ 10 -7 => Không thể bỏ qua nồng độ [OH - ] do H 2 O điện li ra Giải phương trình bậc hai : [H + ] 2 + [H + ].C b - Kw = 0 hay [H + ] 2 + 1,2.10 -7 . [H + ] - 10 -14 = 0 => [H + ] = 5,68.10 -8 => pH = 7,25 Dạng 3. Tính pH của dung dịch đơn axit yếu HA C a (M) Hằng số K a Bài 1) Tính pH của dung dịch CH 3 COOH 0,1M ? Bài giải : CH 3 COOH H + + CH 3 COO - K a = 1,8.10 -5 H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Ta có : K a .C a ≥ 0,1. 1,8.10 -5 = 1,8.10 -6 >>Kw = 10 -14 có thể bỏ qua H + do nước điện li = ≈ 5555,6 > 400 Có thể coi [HA] ≈ C a = 0,1M Vậy [H + ] 2 = K a .C a [H + ] = = = 10 -2,87 M => pH = 2,87 Bài 2) Cho hằng số Ka các axit HCOOH, CH 3 COOH, HCN, HOCN, HF lần lượt là : 1,78.10 -4 ; 1,8.10 -5 ;10 -9,21 ; 3,3.10 -4 ; 6,6.10 -4 Hãy cho biết dung dịch 0,1M của axit nào có pH = 2,87 . Bài giải: Gọi axit cần xác định là HA C a = 0,1M. HA H + + A - K a H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C K a .C a = 0,1. 10 -9,21 = 10 -10,21 >>Kw = 10 -14 có thể bỏ qua H + do nước điện li = ≈ 1,515.10 3 > 400 Có thể coi [HA] ≈ C a = 0,1M Vậy [H + ] 2 = K a .C a K a = Vì pH = 2,87 => [H + ] = 10 -2,87 K a = = 10 -4,74 ≈1,8.10 -5 Vậy axit đó là CH 3 COOH Bài 3) Tính nồng độ các ion H + , HSO 4 - , SO 4 2- trong dung dịch H 2 SO 4 0,1M . Cho K 2 = 1,2.10 -2 Bài giải : Trong dung dịch H 2 SO 4 : H 2 SO 4 H + + HSO 4 - 0,1M 0,1M 0,1M HSO 4 - H + + SO 4 2- Ban đầu 0,1M 0,1M 0 Phân li x x x 9 Cân bằng 0,1- x 0,1+x x H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C K 2 .C a = 0,1. 1,2.10 -2 = 1,2. 10 -3 >>Kw = 10 -14 có thể bỏ qua H + do nước điện li = = 8,3333 < 400 => Không thể coi x<< 0,1 Giải phương trình bậc hai sau: K 2 = = 1,2.10 -2 x = 9,8.10 -3 [H + ] = 0,1 + x = 109,8.10 -3 M => pH = 0,96 [HSO 4 - ] = 9.10 -2 M [SO 4 2- ] = 9,8.10 -3 M Bài 4) Tính pH của dung dịch HNO 2 10 -1,7 M biết K a = 10 -3,29 Dạng 4. Tính pH của dung dịch đơn bazơ yếu BOH C b (M) Hằng số K b = Bài 1) Tính pH của dung dịch NH 3 10 -2 M biết K b = 1,8.10 -5 ? Bài giải : NH 3 + H 2 O NH 4 + + OH - K b = 1,8.10 -5 H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Ta có K b .C b =10 -2 .1,8. 10 -5 =1,8.10 -7 >>Kw = 10 -14 Có thể coi H 2 O phân li không đáng kể = 10 -2 1,8.10 -5 ≈ 400 NH 3 + H 2 O NH 4 + + OH - K b = 1,8.10 -5 Ban đầu : 0,01M 0 0 Phân li x x x Cân bằng 0,01- x x x K b = = 1,8.10 -5 = 10 -2 1,8.10 -5 ≈ 400 => Không nên xem x << 0,01 => Giải phương trình bậc hai, ta có : x = 4,15.10 -4 => pOH = 3,38 => pH = 10,62 Bài 2) Tính pH trong dung dịch pyriđin 0,015M biết K b = 10 -8,8 ? Bài giải : C 5 H 5 N + H 2 O C 5 H 5 NH + + OH - K b = 10 -8,8 H 2 O H + + OH - Kw = 1,0. 10 -14 ở 25 0 C Ta có K b .C b =10 -2 .1,8. 10 -5 =1,8.10 -7 >>Kw = 10 -14 Có thể coi H 2 O phân li không đáng kể = ≈ 400 C 5 H 5 N + H 2 O C 5 H 5 NH + + OH - K b = 10 -8,8 Ban đầu : 0,015M 0 0 Phân li x x x Cân bằng 0,015- x x x K b = = 10 -8,8 = > 400 => Có thể xem x << 0,015 10 [...]... (Dạng 2) 5 Tính pH của dung dịch đơn axit yếu HA Ca (M) Hằng số Ka (Dạng 3) 6 Tính pH của dung dịch đơn bazơ yếu BOH Cb (M) Hằng số Kb = (Dạng 4) 7 Tính pH của dung dịch đa axit yếu HnA Ca (M) Hằng số Ka1 ,Ka2 ,Ka3… ,Kan (Dạng 5) 8 Tính pH của dung dịch đa bazơ yếu : (Dạng 6) 9 Tính pH của dung dịch muối (Dạng 7) 9.1 Tính pH của dung dịch muối trung hoà 9 Tính pH của dung dịch muối axit 10 Tính pH của. .. 25,00ml dung dịch NH3 8,0.10-3 M với 15,00ml dung dịch HCl 1,046,10-3M Tính pH của dung dịch thu được Biết Ka NH4+ = 10-9,24 10) Tính pH của dung dịch A gồm HF 0,1M và NaF 0,1M Tính pH của 1lít dung dịch A trên trong 2 trường hợp : a) Thêm 0,01mol HCl vào b) Thêm 0,01 mol NaOH vào Biết Ka = 6,8.10-4 C- Kết luận : Đề tài : "Các dạng bài tập xác định pH của các dung dịch axit, bazơ, muối và dung dịch. .. thống các dạng bài tập về pH để khi làm bài các em định hướng được dạng bài từ đó tìm ra cách giải - Với những bài tập về pH phức tạp thì đề tài này chỉ cho các em thấy có thể đơn giản hoá các ph p tính ph c tạp đó trong giới hạn cho ph p để các em giải nhanh hơn 18 Tuy nhiên trong khuôn khổ đề tài này, tôi chỉ đưa ra được một vấn đề rất nhỏ về pH và cũng chưa có những bài tập dạng khó hơn, ph c tạp... 10-12,32 Bài giải : Dựa vào công thức tính gần đúng như : pH = (pKa1 + pKa2) Ta có : NaHSO3 pH = (2+6) = 4 NaHC2O4 pH = (1,25+ 4,27) = 2,76 Na2HPO4 pH = (7,21+ 12,32) = 9,77 Vậy pH : NaHC2O4 < NaHSO3 < Na2HPO4 Dạng 8 Tính pH của dung dịch đệm: Bài 1) Dung dịch A gồm CH3COOH 0,1M và CH3COONa 0,1M a-Tính pH của dung dịch A ? Biết Ka = 1,8.10-5 b- Thêm 0,001mol HCl vào 1lít dung dịch A , thì pH của dung dịch. .. 10-10,87 5) Tính pH của các dung dịch : H2C2O4 10-2M K1 = 10-1,25 K2 = 10-4,27 ; H2S 10-2M Ka1 = 10-7 Ka2 = 10-12,92 17 6) Tính pH của các dung dịch muối : KNO3 0,5M ; Na2SO4 0,1M 7) Tính pH của các dung dịch muối : C6H5COONa 10-2M Ka = 10-4,2 ; NaClO 10-2M Ka = 10-7,53 8) Tính pH của các dung dịch muối : CH3NH3Cl 0,1M Kb = 10-3,4 Al(NO3)3 0,01M Ka1 = 10-5 (coi trong dung dịch chỉ tồn tại ph c hiđroxo... CH3COONa 0,1M là một dung dịch đệm vì pH hầu như không thay đổi khi thêm HCl và NaOH vào Bài tập tự giải: 1) Tính pH của các dung dịch : HNO3 10-2M ; HNO3 1,2.10-7M ; HNO3 10-9M 2) Tính pH của các dung dịch : Ba(OH)2 10-2M , KOH 10-7M ; NaOH 10-9M 3) Tính pH của các dung dịch : HCOOH 10-2M Ka = 10-3,75 ; HCN 10-2M Ka = 10-9,35 HBrO 10-2M Ka = 10-8,6 4) Tính pH của các dung dịch : Metylamin 10-1M Ka = 10-10,6... 1,8.10-5 ; Kb (CH3)2NH= 5,9.10-4 Bài giải : Lập luận như trên , tính gần đúng : -Dung dịch CH3COONH2(CH3)2 0,4M [H+ ] = = 1,75.10-8 => pH = 7,76 -Dung dịch NH4NO2 0,01M [H+ ] = = 5,59.10-7 => pH ≈ 6,25 7.2 Tính pH của dd muối axit : 7.2.a Tính pH của dd muối axit tạo bởi axit mạnh và bazơ mạnh Bài 1) 14 Tính pH của dung dịch muối NaHSO4 0,01M Biết K HSO4- =1,2 -10-2 Bài giải: NaHSO4 Na+ + HSO40,01M... càng lớn (K1-1 càng bé ) thì nồng độ H+ càng lớn => pH càng nhỏ Như vậy ta có pH của các dung dịch tăng theo thứ tự : pH : NaHSO3 < NaHCO3 < NaHS Định lượng kiểm tra lại trật tự trên : Một cách gần đúng ta có : pH = 1/2 pK1 + pK2 Vậy các giá trị pH lần lượt là : NaHSO3 = 4 < NaHCO3 = 9 < NaHS = 10 Bài 2) 15 So sánh pH của các dung dịch 0,1M của các chất sau : NaHSO3 Biết H2SO3 K1 = 10-2 K2 = 10-6... qua nấc thứ 2 và bỏ qua sự điện li của H2O) CO32- + H2O HCO3- + OHKb1 = 10-3,68 Ban đầu : 0,1M 0 0 Ph n ứng : x x x Cân bằng : 0,1- x x x -3,68 Kb1 = = 10 = 0,1 10-3,68 ≈ 400 Nên không thể coi x Gỉải ph ơng trình bậc hai ta có : x = [OH- ] = 4,47.10-3 => pOH = 2,35 => pH = 11,65 Dạng 7 Tính pH của dung dịch muối : 7.1 Tính pH của dung dịch muối trung hoà : 7.1.a Tính pH của dd muối trung hoà... mạnh và bazơ mạnh Bài 1) Tính pH của dung dịch muối NaCl 0,01M , NaNO3 0,05M Bài giải : NaCl Na+ + ClH2O H+ + OH- Kw = 1,0 10-14 ở 250C Các ion Na+ , Cl- đều là ion trung tính không bị thuỷ ph n nên môi trường trung tính pH = 7 NaNO3 Na+ + NO3H2O H+ + OH- Kw = 1,0 10-14 ở 250C Các ion Na+ , NO3- đều là ion trung tính không bị thuỷ ph n nên môi trường trung tính 12 pH = 7 7.1.b Tính pH của dd muối trung . dạng bài tập xác định pH của các dung dịch axit, bazơ, muối và dung dịch đệm " giúp học sinh : -Hệ thống các dạng bài tập về pH để khi làm bài các. sinh: Hệ thống lại các dạng bài tập về pH để dễ dàng hơn trong việc giải loại bài tập này. Đồng thời, với những bài tập nâng cao về pH thì đề tài này chỉ cho