mạnh và đơn bazơ yếu
3.1.Hỗn hợp axit mạnh và axit yếu
Ví dụ 11: Tính pH của dung dịch thu được khi trộn 40 ml dung dịch HCl 2,5.10-2 M với 60 ml dung dịch CH3COOH 1,67.10-4 M.Biết CH3COOH cĩ Ka=10-4,76.
Giải: Sau khi trộn: CHCl = (2,5.10-2.40)/ 100 = 0,01 M = 10-2 M
Các quá trình xảy ra trong dung dịch: HCl → H+ + Cl-
CH3COOH CH3COO- + H+ Ka= 10-4,76 (1) H2O H+ + OH- Kw =10-14 (2) Vì Ka >> Kw nên bỏ qua cân bằng (2), tính tốn dựa vào cân bàng (1)
C0 10-4 10-2
[ ] 10-4-x x 10-2+x Áp dụng ĐLTDKL ta cĩ:
→
→[H+] ≈ 10-2 → pH = 2
Ví dụ 12: Tính pH của dung dịch thu được khi trộn 10,00 ml dung dịch H2SO4 0,01 M
với 40,00 ml dung dịch HNO3 cĩ pH=1,3. Biết HSO4- cĩ Ka=10-2.
Giải:Dung dịch HNO3 cĩ pH=1,3 → [H+]= 10-1,3=0,05 M = C0(HNO3) Nồng độ các chất sau khi pha trộn: ;
Trong dung dịch cĩ các cân bằng: H2SO4 → H+ + HSO4-
HNO3 → H+ + NO3-
HSO4- H+ + SO42- Ka = 10-2 (1) H2O H+ + OH- Kw = 10-14 (2)
Do Ka rất lớn nên cĩ thể bỏ qua sự phân li của nước, tính tốn dựa vào cân bằng (1). HSO4- H+ + SO42- Ka = 10-2
C0 2.10-3 0,042
[ ] 2.10-3-x 0,042+x x áp dụng ĐLTDKL ta cĩ:
→ [H+]= 0,042+3,82.10-4=0,0424 → pH = 1,37
Ví dụ 13: Tính pH của dung dịch gồm NaOH 1,0.10-4 M và NaNO2 0,10 M. Biết HNO2 cĩ Ka= 10-3,3.
Giải : Các quá trình xảy ra trong dung dịch:
NaNO2 → Na+ + NO2-
NaOH → Na+ + OH-
NO2- + H2O HNO2 + OH- Kb = 10-10,7
C0 0,10 1,0.10-4
[ ] 0,1-x x 1,0.10-4+x
áp dụng ĐLTDKL ta cĩ:
→ x= 1,99.10-8 → [OH-]= 10-4 → pH = 10
Ví dụ 14: Tính khối lượng NaOH phải cho vào 500 ml dung dịch HCOONa 0,010 M để
pH của dung dịch thu được là 11,50 (bỏ qua sự thay đổi thể tích của dung dịch). Biết HCOOH cĩ Ka=10-3,75.
Giải:
Gọi số mol NaOH cần thêm vào là a mol → CNaOH= (a.1000)/ 500= 2a M. Các quá trình xảy ra trong dung dịch:
NaOH → Na+ + OH-
2a 2a
HCOONa → Na+ + HCOO-
0,010 0,010
HCOO- + H2O HCOOH + OH- Kb= 10-10,25 (1) H2O H+ + OH- Kw = 10-14 (2)
Vì pH= 11,5 → [H+]= 10-11,5<< [OH-]= 10-2,5 nên cĩ thể bỏ qua cân bằng phân li của nước, tính tốn theo cân bằng (1).
HCOO- + H2O HCOOH + OH- Kb= 10-10,25
C0 0,01 2a
[ ] 0,01-x x 2a+x
Ta cĩ: trong đĩ (2a+x) = 10-2,5
→ x= 17,8.10-9→ a= (10-2,5-17,8.10-9)/2= 1,58.10-3→ mNaOH=0,0632 gam