Cách tính pH của dung dịch và công thức tính nhanh pH

Định nghĩa pH là gì? Độ pH của các chất? Phương pháp đường chéo tính pH? Cách tính độ pH của dung dịch axit, bazo? Các dạng bài tập tính pH dung dịch?… Trong bài viết dưới đây, DINHNGHIA.VN sẽ giúp bạn tổng hợp những kiến thức về chủ đề cách tính pH, cùng theo dõi nhé!

Định nghĩa pH là gì? Thang pH

  • pH được biết đến là chỉ số đo hoạt động (hoạt độ) của các ion Hiđro.

  • Mặc dù pH không có đơn vị đo, tuy vậy thì nó không phải là thang đo ngẫu nhiên, số đo sinh ra từ định nghĩa dựa trên độ hoạt động của các ion Hiđro trong dung dịch.

cách tính ph và hình ảnh minh họa

Công thức tính pH

Công thức để tính pH là:

\(pH = -lg [H^{+}]\)

  • \([H^{+}]\) biểu thị hoạt độ của các ion \(H^{+}\) (hay chính xác hơn là \([H_{3}O^{+}]\), tức các ion hiđronium), được đo theo mol trên lít (còn gọi là phân tử gam). Trong các dung dịch loãng (như nước sông hay từ vòi nước) thì hoạt độ xấp xỉ bằng nồng độ của ion \(H^{+}\).

  • Lg biểu thị lôgarit cơ số 10, và do đó pH được định nghĩa là thang đo lôgarit của tính axít.

  • \([H^{+}][OH^{-}]=10^{-14}\)

Phương pháp tính pH

Đối với axit, bazo mạnh

  • Phương pháp tính độ pH với axit bazo mạnh

    • Tính số mol \(H^{+}/OH^{-}\) hoặc tổng số mol \(H^{+}/OH^{-}\).

    • Tính nồng độ \(H^{+}/OH^{-}\)

    • Áp dụng công thức tính pH: \(pH = -lg [H^{+}]\)

    • Nếu là dung dịch bazo ta tính nồng độ \(OH^{-}\)

\(\Rightarrow pOH \Rightarrow pH = 14 – pOH\)

Đối với axit, bazo yếu

  • Phương pháp tính độ pH với axit bazo yếu

    • Tương tự như axit mạnh.

    • Sử dụng kết hợp công thức tính độ điện ly \(\alpha\), hằng số điện ly axit, bazo: \(K_{a},\, K_{b}\)

    • Độ điện li α của chất điện li là tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion (n) và tổng số phân tử hòa tan (\(n_{o}\))

\(\alpha = \frac{n}{n_{o}}\)

hay:  \(\alpha = \frac{C}{C_{o}}\)

  • Hằng số phân li axit: \(HA \Leftrightarrow H^{+} + A^{-}\)

\(K_{a} = \frac{[H^{+}].[A^{-}]}{[HA]}\) ( chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ)

  • Hằng số phân li bazo: \(BOH \Leftrightarrow B^{+} + OH^{-}\)

\(K_{b} = \frac{[B^{+}].[OH^{-}]}{[BOH]}\) (chỉ phụ thuộc vào bản chất bazơ và nhiệt độ)

Công thức tính nhanh pH của các chất

Cách tính pH của dung dịch axit yếu HA 

\(pH = -\frac{1}{2}(log K_{a} + log C_{a}) = -log (\alpha .C_{a})\)

với:

  • \(\alpha\) là độ điện li

  • \(K_{a}\) : hằng số phân li của axit

  • \(C_{a}\) : nồng độ mol/l của axit

Cách tính pH của dung dịch bazơ yếu BOH

\(pH = 14 + \frac{1}{2}(log K_{b} + log C_{b})\)

với

  • \(K_{b}\) : hằng số phân li của bazơ

  • \(C_{b}\) : nồng độ mol/l của bazơ

Cách tính pH của dung dịch axit yếu HA và muối NaA

\(pH = -(log\, K_{a} + log\, \frac{C_{a}}{C_{m}})\)

Với:

  • \(C_{a}\): nồng độ mol/l của axit

  • \(C_{m}\) : nồng độ mol/l của muối

Cách tính pH của dung dịch đệm

Dung dịch đệm được định nghĩa là dung dịch chứa một hỗn hợp của axit yếu và bazơ liên hợp với nó hoặc hỗn hợp của bazơ yếu và axit liên hợp. Một hỗn hợp như vậy sẽ có khả năng chống lại mọi biến đổi pH do một lượng nhỏ của axit, hoặc bazơ được thêm vào hỗn hợp.

cách tính ph của dung dịch đệm

Phân loại và cách tính pH của các dung dịch

Nhìn chung có thể chia bài tập tính pH thành 2 loại lớn:

  • Bài tập tính pH của các dung dịch không có phản ứng xảy ra.

  • Bài tập tính pH của các dung dịch có phản ứng xảy ra.

Bài tập tính pH của các dung dịch không có phản ứng xảy ra

Dựa vào các lý thuyết trên đây, ta có các dạng bài tập về cách tính pH như sau:

  • Tính pH của dung dịch axit mạnh.

  • Tính pH của dung dịch bazơ mạnh.

  • Tính pH của dung dịch axit, bazơ yếu đơn.

  • Tính pH của hỗn hợp axit mạnh và axit yếu; bazơ mạnh và bazơ yếu.

  • Tính pH trong dung dịch Axit, bazơ yếu đa chức.

  • Tính pH của dung dịch đệm.

  • Tính pH của dung dịch muối.

cách tính ph của dung dịch axit mạnh

cách tính ph và các dạng bài tập

Bài tập tính pH thu được do phản ứng giữa 2 dung dịch

  • pH của dung dịch tạo bởi phản ứng của axit mạnh và bazơ mạnh

Cách giải

cách tính ph thu được do phản ứng giữa 2 dung dịch

  • pH của dung dịch tạo ra do phản ứng của axit mạnh và bazơ yếu

Cách giải

    • Nếu lượng axit mạnh lớn hơn lượng bazơ yếu thì tính pH theo công thức của dung dịch hỗn hợp axit mạnh- axit yếu.

    • Nếu lượng axit nhỏ hơn lượng bazơ thì tính pH theo công thức của dung dịchhỗn hợp dung dịch bazơ yếu và axit yếu – dung dịch đệm.

    • Nếu lượng axit bằng lượng bazơ thì tạo ra dung dịch là axit yếu (liên hợp).

  • pH của dung dịch tạo axit yếu và bazơ mạnh

Cách giải

    • Nếu lượng axit yếu lớn hơn lượng bazơ mạnh thì tính pH theo công thức của dung dịch hỗn hợp hai axit yếu.

    • Nếu lượng axit yếu ít hơn lượng bazơ mạnh thì tính pH theo công thức của dung dịch hỗn hợp bazơ mạnh và bazơ yếu

    • Nếu lượng axit yếu bằng lượng bazơ mạnh thì tính pH theo công thức của dung dịch bazơ yếu (liên hợp).

  • pH của dung dịch tạo axit yếu và bazơ yếu

Cách giải

    • Nếu lượng axit yếu lớn hơn lượng bazơ yếu thì tạo ra dung dịch 2 axit yếu.  

    • Nếu lượng axit yếu ít hơn lượng bazơ thì tạo ra dung dịch hỗn hợp 2 bazơ yếu

    • Nếu lượng axit yếu bằng lượng bazơ thì tạo ra dung dịch gần như là trung tính.

Tìm hiểu phương pháp đường chéo tính pH

cách tính ph bằng đường chéo

hình ảnh về cách tính ph

bài tập điển hình về cách tính ph

Một số dạng bài tập về cách tính pH

Bài 1: Trộn 10g dung dịch HCl 7,3% với 20g dung dịch \(H_{2}SO_{4}\) 4,9% rồi thêm nước để được 100ml dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.

Cách giải:

Số mol HCl là

\(n_{HCl} = \frac{10.7,3}{100.36,5} = 0,02\, (mol)\)

Số mol \(H_{2}SO_{4}\)  là

\(n_{H_{2}SO_{4}} = \frac{20.4,9}{100.98} = 0,01\, (mol)\)

minh họa về bài tập cách tính ph

Tổng số mol \(H^{+}\) là

\(n_{H^{+}} = 0,02 + 0,02 = 0,04\, mol\)

\(C_{M\, H^{+}} = \frac{0,04}{0,1} = 0,4\, M\)

\(\Rightarrow pH = 0,4\)

Bài 2: Tính pH của dd \(NH_{3}\) 0,1M, biết \(K_{b}\) của \(NH_{3} = 1,8.10^{-5}\) và bỏ qua sự phân li của nước.

Cách giải:
\(K_{b} = \frac{x^{2}}{(0,1-x)}= 1,8.10^{-5}\)

\(\Rightarrow x = 1,34.10^{-3}\)

\(\Rightarrow\) pOH = 2,87

\(\Rightarrow\) pH = 11,13

Bài 3: Tính pH của dd \(CH_{3}COONa\) 0,5M; biết \(K_{b}\) của \(CH3COO^{-} = 5,71.10^{-10}\) và bỏ qua sự phân li của nước

Cách giải:

\(K_{a} = \frac{x^{2}}{(0,5-x)} = 5,71.10^{-10}\)

\(\Rightarrow x = 1,68.10^{-5}\)

\(\Rightarrow\) pOH = 4,77

\(\Rightarrow\) pH = 9,23

Như vậy, bài viết trên đây của DINHNGHIA.VN đã giúp bạn khái quát về chuyên đề cách tính pH cũng như trả lời các câu hỏi như: định nghĩa pH là gì? Phương pháp đường chéo tính pH? Cách tính độ pH của dung dịch axit, bazo?…  Hy vọng những kiến thức trong bài viết sẽ giúp bạn nắm chắc cách tính pH của dung dịch. Chúc bạn luôn học tốt!

Xem chi tiết qua video của thầy Phạm Thanh Tùng:

(Nguồn: www.youtube.com)

Xem thêm:

2

/

5

(

3

bình chọn

)

Please follow and like us:

error

fb-share-icon
Tweet

fb-share-icon