Đối với các bạn học sinh THPTviệc tiếp cận với những bài tập về pH là điều rất mới mẻ.. Vì vậy có thể gặp phải một số khó khăn.. Vì vậy để giúp các bạn có thêm những kĩ năng làm bài tập
Trang 1Đối với các bạn học sinh THPT
việc tiếp cận với những bài tập về pH là
điều rất mới mẻ Vì vậy có thể gặp phải
một số khó khăn Vì vậy để giúp các bạn
có thêm những kĩ năng làm bài tập hiệu
quả em đưa ra một số kiến thức và bài
tập về pH Chúc các bạn học sinh học
tập tốt
A Lý thuyết về pH
I Nồng độ mol/l của ion H + :
- Nước nguyên chất:
H2O → H+ + OH Với [H+].[OH-]= 10-14
[H+] = [OH-]= 10
-7M
- Dung dịch axit:
H2O → H+ + Cl -(1)
H2O → H+ + OH -(2)
Vì [H+](1) >[H+](2) nên [H+] >[OH-]
[H+] >10-7M
- Dung dịch bazo:
NaOH → Na+ +
OH -H2O → H+ + OH
-Vì [OH-](1) >[OH-](2) nên [H+] <[OH-]
[H+]<10-7M
Kết luận:
- Dung dịch axit: [H+]
>10-7M
- Dung dịch bazo:
[H+]<10-7M
- Dung dịch trung tính hoặc nước có [H+] =
10-7
- Trong dung dịch luôn
có [H+].[OH-]= 10-14
II pH của dung dịch
trưng cho [H ] trong dung dịch
[H+] = 10-a thì a gọi là pH của dung dịch
Viết [H+] = 10-a thi pH = a Biểu thức tính pH: pH = -lg[H+]
- Nước và dung dịch trung tính có pH = 7 do [H+] =
10-7
- Dung dịch axit có pH <
7
- Dung dịch bazơ có pH>7
Chú ý:
- pH chỉ xác định với dung dịch loãng có giá trị từ 0 đến 14 gọi
là thang pH
- pH có thể xác định bằng máy đo pH, giấy, chất chỉ thị + Quỳ tím chuyển xanh khi pH >8 + Quỳ tím chuyển đỏ khi pH <5
+ Phenolphtalein chuyển từ không màu sang màu hoongfkhi pH<8: thành màu đỏ tím khi 8≤pH≤10; chuyển sang màu đỏ khi pH≥10
+ giấy đo pH có thể xác xác định được pH
từ 0 -14
B Một số ví dụ:
VD1:
Hòa tan 4,48l HCl(đktc) vào nước được 2l dung dịch a.Tính
pH của dung dịch A
Cần pha loãng dung dịch A bao nhiêu lần để được dung dịch có
pH = 5
Trang 2Ta có : nHCl = 4, 48
22, 4= 0,2 mol Lại có : HCl → H+ +Cl
-→ nHCl = nH+
= 0,2 mol
→[H+] = 0,2
2 = 0,1 M
→ pH = -lg [H+] = 1
Gọi thể tích dung dịch có pH = 1
là V1
→ n1 = 0,1 V1
Gọi thể tích dung dịch có pH = 5
là V2
→ n2 = 10-5 V2
Lại có : số mol H+ không thay
đổi sau phản ứng nên:
n1 = n2
→ 0,1 V1 = 10-5 V2
2
V
V = 104
Vậy phải pha loãng 104 lần
VD2:
Dung dịch HCl có pH= 3 cần pha
loãng dung dịch này bao nhiêu
lần để được dung dịch HCl có pH
= 4
L.Giải:
Vì dung dịch HCl có pH = 3
→[H+] = 10-3M Gọi V1; V2 lần lượt là thể tích
dung dịch trước và sau khi pha
loãng
Khi đó ta có:
Số mol H+ trước khi pha loãng là:
n1 = 10-3 V1
Vì sau pha loãng được dung dịch
co pH = 4
→Số mol H+ sau khi pha loãng
là: n2 = 10-4 V2
Mà số mol H+ không thay đổi khi
pha loãng nên
→ n1 = n2
→ 10-3V1 = 10-4V2
2
V = 10
Vậy cần pha loãng 10 lần để được dung dịch HCl có pH = 4
VD3
Cho dung dịch HCl co pH = 3 Cần trộn dung dịch HCl với dung dịch NaOH có pH = 13 theo tỉ lệ như thế nào để được dung dịch
có các giá trị pH sau:
a pH = 5
b pH = 7
c pH = 8
L.Giải:
Gọi V1, V2 lần lượt là thể tích dung dịch HCl và NaOH cần dùng
Khi đó:
Dung dịch HCl có pH = 3 nên [H+] = 10-3M
→ n1 = 10-3 V1
Dung dịch NaOH có pH = 13 nên [H+] = 10-13M → [OH-] = 0,1M
→ n2 = 10-1 V2
Khi trộn dung dịch NaOH và HCl xảy ra phản ứng:
H+ + OH
-→ H2O
a Để dung dịch thu được có pH
= 5 → axit phải dư
→ [H+] = 10-5M Thể tích dung dịch sau khi trộn là
V = V1 +V2
H
n + = 10-5 ( V1 + V2) Lại có: n H pu+= n OH− = 0,1 V2
→ du H
n += 10-3 V1 - 10-1 V2
→10-5 ( V1 + V2) = 10-3 V1 - 10-1 V2=
Trang 3V = 99
Vậy để được dung dịch có pH =
5 thì phải pha các dung dịch theo
tỉ lệ thể tích là 993 :1
Tương tự với hai phần còn lại
K.Quả:
b Cần trộn theo thể tích là 100:1
c Cần trộn theo thể tích là
98999:1
VD4:
Cho 2dung dịch: X là dung dịch
HCl, Y là dung dịch NaOH
Lấy 10ml dung dịch X pha loãng
bằng nước thu được 1000ml
dung dịch HCl co pH = 2
Để trung hòa 100g dung dịch y
cần 150ml dung dịch X Tính C
của dung dịch Y,
L.Giải:
Ta có: HCl → H+ +Cl
-[H+] = 10-2M
Trong 150ml dung dichj co soos
mol H+ là:
H
n += 0,01 150
10 = 0,15 mol
Khi trộn 2dung dịch xảy ra phản
ứng:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Theo ptpu: n H+= n OH−= 0,15 mol
Lại có : n NaOH= n OH−= 0,15 mol
→ m NaOH = 0,15 40 =
6g
→C%NaOH = 6
100, 100%
= 6%
BT1: Tính thể tích dung dịch
KOH 0,001M cần pha loãng với nước để được dung dịch có pH = 9
ĐS : pha loãng 103 lần
BT2: Tính pH của dung dịch thu
được khi cho 1l dung dịch H2SO4 0,005M tác dụng với 4l dung dịch NaOH 0,005M
ĐS: pH = 12
BT3: Trộn 250ml dung dịch hỗn
hợp gồm HCl 0,08M và H2SO4 0,01M với 250ml dung dịch NaOH aM được 500ml dung dịch
có pH= 12 Tính a
ĐS : 0,12M
BT4: Trộn 250ml dung dich hỗn
hợp gồm HCl 0,08M và H2SO4 0,01M với 250ml dung dịch Ba(OH)2 aM thì được m(g) kết tủa và dung dịch có pH = 12 Tính m và a
ĐS: a = 0,6M ; m= 1,165g