HOTLINE: 096.858.2838

Tính pH của dung dịch axít yếu và bazơ yếu

Tính pH của dung dịch axít yếu :

Kí hiệu : axít yếu là A, bazơ liên hợp là B

                Ca : Nồng độ axít ban đầu

                Ka : Hằng số phân li axít của A

* Cơ sở lý thuyết :

Các quá trình điện li xảy ra :

              (III.1.1)        A+ H2O  B + H+            Ka 

                        (III.1.2)            2O H+ + OH              Kw

Ta có các phương trình :

 1. Ka=              

 2. Ca = [A] + [B]

 3 . [H+] = CH+(A) + CH+(B)

              = [B] + [OH]

4.    [H+].[OH] = 10-14 

Từ 1. => [H+] = = =                        

<=> [H+].() = Ka.( Ca – [H+] + [OH] )

<=> [H+].([H+] -10-14 /[H+]  ) = Ka.( Ca – [H+] + 10-14 /[H+]  )

Biến đổi đưa về phương trình bậc 3 với [H+]

[H+]3  + Ka .[H+]2 – (10-14 + Ka. Ca ) .[H+] – 10-14. Ka = 0   (III.6)

Giải phương trình (III.6)  ta được giá trị [H+].

*  Phép tính gần đúng

 Có thể xem sự phân li của H2O là không đáng kể và áp dụng phép tính gần đúng :

               << )     Hay    < 0,05.)     

               20. <             

            =>  20.[OH] < [B]   

            => 20.[OH] .[H+] < [H+].[B]   

            => 20 .10-14 < [H+].[B]   

Ka.[A] = [H+].[B]   => Ka.[A] > 20 .10-14 = 2.10-13

Ca > [A]  => Ka.Ca > 2.10-13 

* Vậy khi Ka.Ca  đủ lớn ( Ka.Ca > 2.10-13  ) có thể xem sự điện li của H2O là không đáng kể .(III.7)

Khi đó ta có :

[H+]  CH+(A)  = [B]

Ka = =

 = Ka.Ca – Ka.[H+]

=>  + Ka.[H+] – Ka.Ca = 0           (III.8)

 Giải phương trình bậc 2 với [H+]  (III.8) ta tìm được [H+]

  Nếu có [B] << Ca  

=> [A]   = Ca – [B]  Ca 

Một cách gần đúng khi  [B]  < 0,05 Ca  ( có thể xem [B]  << Ca ) 

Khi đó ta có :

Ka =    =>  =  Ka.Ca

=>  =                 (III.9)

Ta có :

 <  0,0025 Ca2

=> [A]    = Ca – [B]  > 0,95 Ca

=> Ka =

=> = = 380        (III.10)

Như vậy:

– Khi Ka.Ca < 2.10-13 áp dụng phương trình (III.6).

– Khi Ka.Ca  > 2.10-13 :

            *  Nếu  > 380  có thể xem [A]   Ca

                 Và áp dụng công thức (III.9)

           * Nếu  không đủ lớn (  <  380 ) thì  [H+]  được tính từ phương trình (III.8)

Ví dụ 3 . Tính pH của dung dịch HNO2 0,2M biết Ka  = 4.10–4

Hướng dẫn :   

Ta có : Các quá trình điện li : 

                 HNO2 NO2 + H+            Ka  = 4.10–4

                              2O H+ + OH                Ka  = 10-14

– Sử dụng các phép thử để có thể tính gần đúng

                             Ka.Ca  = 0,2.4.10-4 = 8.10-5 ( 8.10-5 > 2.10-13 ) (theo III.7)

có thể xem sự điện li của H2O là không đáng kể 

                       = 500 > 380 ( lớn ) có thể xem [A]   Ca  và áp dụng công thức (III.8) ta có :

=>  =   = = 0,8944. 10-2

=> pH=- lg= – lg = 2,05.

* Phát triển bài toán :

Có thể áp dụng phép lấy gần đúng và các công thức tương tự cho các dạng bài tập: Bài toán tính pH của dung dịch muối tạo bởi cation của bazơ yếu và gốc axít mạnh .

Ví dụ 4 . Coi trong dung dịch Fe3+ chỉ tồn tại sự điện li được biễu diễn bằng phương trình sau

                Fe3+  +2H2O           Fe(OH)2+  +  H3O+                  Ka=10-2,2

         Tính pH của dung dịch FeCl3 0,05M  ?

Hướng dẫn :  Tương tự ví dụ 3, xét các điều kiện gần đúng.

 =   = =  10-1,75

=> pH=- lg= 1,75

III.2.Tính pH của dung dịch bazơ yếu :

Gọi : Cb là nồng độ ban đầu của bazơ yếu

   Kb là hằng số điện li của bazơ yếu

– Khi Kb.Cb  >  2.10-13 có thể xem sự điện li của H2O là không đáng kể

                    *   lớn ( > 380) ta có thể sử dụng phép gần đúng

                        Coi [B]    Cb   =>  =     (III.10)

                    *   nhỏ ( < 380)

       Tương tự ta áp dụng phương trình bậc 2 với  :

                   + Kb.– Kb.Cb = 0                     (III.11)          

                   =>

– Khi Kb.Cb  <  2.10-13 cần tính đến sự điện li của H2O.Tương tự biến đổi phần III.1  ta có phương trình bậc 3 với

3  + Kb .[OH]2 – (10-14 + Kb. Cb ) .[OH] – 10-14. Kb = 0   (III.12)

 Ví dụ 5: Tính pH của dung dịch CH3-NH2 0,2M, biết = 4,4.10-4

Hướng dẫn : Ta có Kb.Cb = 0,2.4,4.10-4 =0,88.10-4

          Kb.Cb không quá nhỏ ( Kb.Cb >  2.10-13 ) nên có thể xem sự điện li của H2O là không đáng kể  ta có :

         = > 380

Có thể xem : [CH3-NH2 ]   Cb .áp dụng công thức (III.10) ta có:

       => =   =  = 9,3808.10-3

=> pOH = 2,02776 => pH = 11,97224

*Phát triển bài toán  :  Có thể áp dụng phép lấy gần đúng và các công thức tương tự cho  dạng bài tập: Bài toán tính pH của dung dịch muối tạo bởi cation của bazơ mạnh và gốc axít yếu .

Ví dụ 6 : Tính pH của dung dịch natri benzonat ( C6H5COONa ) có nồng độ 2.10-5. Biết hằng số axit của axít benzonic bằng 6,29.10-5

Hướng dẫn  :     C6H5COONa  ® Na+ + C6H5COO  

        C6H5COO   +  H+    C6H5COOH      Ka1

                             H2O       H+  +  OH        Kw

Tổ hợp 2 phương trình trên ta có :

     C6H5COO   +  H2O    C6H5COOH  +  OH       Kb

                               Kb=  = = 1,59 ´1010

– Khi Kb.Cb  = 1,59 ´1010 .  2.10-5 < 2.10-13 nên cần tính đến sự điện li của H2O .

áp dụng  phương trình  (III.12)  :  

3  + Kb .[OH]2 – (10-14 + Kb. Cb ) .[OH] – 10-14. Kb = 0  

  Với Kb= 1,59 ´1010  Cb  = 2.10-5  Giải phương trình ta được :

          = 1,146643.10-7      => pOH = 6,94   => pH = 7,06

Share this Post :

No comments yet.

Leave a Reply

© 2014 Công thức học tập. All Rights Reserved. Design by Hi Responsive

Công ty cổ phần công nghệ Helios Việt Nam


Số 130B Hoàng Văn Thái, Khương Mai, Thanh Xuân, Hà Nội


Văn phòng: Tòa nhà 3B, 45 Phương Liệt, Thanh Xuân, Hà Nội


Tel: 0462 908 885 - Fax: 0435 501 492


Email: info@helios.vn- Website: www.helios.vn