skkn một số vấn đề về ph của dung dịch dùng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa học trung học phổ thông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (447.6 KB, 73 trang )
!""#$%&'()*+), /0,
'12)34.,3),5,6738934.:%;#<=
*1)>?@>9)
!"#$%&'(
)%)'*+,-./01+2
3%222222222222222222222222222222222222222222
Có đính kèm: !
/4 5.6. ." 73%
- -
A634.BCDEFGCDEH
IJKLJMJ&;
N =%OP
82 +9!1
:2 9%;.<= <= 8>==
?2 1.@A1.
B2 CD1EFGH:> CI3J K? L) MN1 CI
1
=2 C&*<O8?P>B=<< CQC<>8?8=?<R:
O2 S1T U .1#&V12#W.1#2&.
R2 X(YJ./
P2 CD/%
N :QR
+DZ&[4\-./@)(]1&^X_L
;.7,`8>RR
X9\9&*&01+
N;
./03.a"'*./01+
b;.03.?R;.
X%%33.\0&=;.5\L
cC-01+
- -
BM02-
LLKHSKKN
cXL,`01+
c)%)",9&%;#d
cM97)e
cf)g&f
cbhiaFjjkalmno
- -
bKKRSTOO#$%&
U:VKW;X=
Y;:%;#<=
N JM;O
^\6XpqQlaQrX\d\67)\&%3s
+t^)V1@V
Ks.%u5.13@V1v0,97)6-'92
Ksba^)Ev10'*,97)9
C[,'*,97)9vTT^&%\6\*
+@1&\w
Xu4#$'&\0.9x/.\L9&\692
N <Z[O
EN \]^]>_
y^\6XpqQlaQrXz#98-'V1+&
4"'*&#{)88|\L#*#9 35v{|5
)"}.A\e^e\d%'(~10&-2&
"'*@,I'•+t^#9ba'V14\66
\6953/&%3s9;.2[3%@
-\6ba!a@!4A^\6&baKL1&3
8<@88@8:3/\%)Y@3e"63"61
247L^\6XpqQlaQrX#98#9.
5&€,D33•;&,I'•ba!a2
CN ,'>)`/,-a3ba3c.3,-.b.),d,a3ba.e9!"f,
1H-'
X%3,"~1\6
-\6ba!a@!
-'\6\u3‚.
- -
BM03-TMSKKN
,HM)%)X\69%)'(&+#{)013
,}\5ƒ;.:<8<V15.9#@{,97)@
5+"Vf&0.@4@a%&"\%)2
N %@%g$O
!1{\699_'(0&,I'•+
t@x/\\*\d 3V"1
c;.+:<88 :<8:
„C*?<"ba^)EZ:^„?4„…]
„OHO&#.)3Z?X„?XM]
„=H="X3Z8^„?,1„8KK]
„OHP"ba!aZ:,1„BKK]
c;.+:<8: :<8?
„C*?<"ba^)EZO^„P4„…]
„OHO&#.)3Z?X„?XM]
„?H="X3Z84„:,1]
„RHP"ba!aZ:,1„=KK]
c;.+:<8? :<8B
„C*?<"ba^)EZB^„P4„…]
„OHO&#.)3ZBX„8XM„8XC]
„=H="X3Z:^„:4„8KK]
„OHP"ba!aZ:,1„BKK]
N Oh%T`%i&gj#
C69\\d%)'(&*
9\\*V"*\D|\6903";%)'(
&)*.-\*V"2
- -
C6T^X5%."\69\d\67)&
%\6+t^)E@^)V12ƒ\0\Lƒ
\69,#†@t2
J)Lu%\6ba%^)@V1%;.2!1\0
%&&*\69#†@{&+‡"V
^\6@‡.{Y3\692
*._'(\69Q‡&ba%@+
%#{)01+@'‡#9.9#1.3"&&%&
9;.5%&)(%/%,I'•ba
\6#†@t@L@19;.%&\0ˆ08."\69
,I'•+t)&)x9^#d2
C{%#{)010e1&\6&+f&
\D0.@Y2ƒ\0+ˆ4.N9#@\69V1\0
+eL^\6.9Y0.@\Ivx)
+,{\5#9.Vf{3&1+2
N J%g
E kA)G*3)4.3l>G)>?mA,
M97)J#u%V%401+@
FMaQ@:<<=
C2 n)*o#3b.3
M97)01J@
FMaQ@8>P?
F Jl6)4.3,"6G*o,-ad,B
M97)01+\*@
FMC!a9-@:<<B
H )>?m>?,G)>?m,3>)G*o3f3>pG*o@>.
G)>?mAq)B
-^\6+#+~101+@7)8@
FMaQ@8>>>
rN*o3f3>pB
- -
b#d6;#dJ 01+
01+Z9#'‡&,I'•+t] 7)
: :<<:
sN *o3f3>pG)>?m*4)34G#3t6u3,p
‰#.)01+1.9V
FMaQ :<<<
vN>?w_a!"3,+]?6a,.FDxH FMaQ :<<O
yN >?w_a!"3,34.,3),5,z>.),9f.34!,>?wz>.p
Z:<<< :<<O]
{N f+u33|.
M97)01+\* FMaQ 8>>>
K}[
~K$9Š+]
‹Œ•alm!lqa
- -
R•h€R$•
.]_aGc'+Gt3a3‚.
"#$%&'()*+(),*-
VYƒ
„3)…,B-\Ib%3KECI1:<8B
+9!1;.
X(YJ./
CD
M%&%&0.}%3
†,'>)b)‡,pB RSTOO#$
% & U : V KW ;
X=Y;:%;#<=
ENh> ˆ|BT^)%ƒA/\d1	\9&*&
9,I'•ba@9ƒ%\6ba!a@!@X3
@Ksba^)E06\67)\\6)~1''D
\e0))5&"V@T_#$/\d@
\*V"9;^1&|,"L\@0$J\61
%3\e|`.^)&+%'*&%)9
))%)"%'*&%\0`.\*3V""V,9&%)
\d
CN,->z>dB
A#du)\d'&%)'(%399&&
@\"\63#9.@L1&^#d/@\*
;^1&{|(e;.+:<8? :<8B\*
„C*?<"ba^)EZB^„P4„…]
„OHO&#.)3ZBX„8XM„8XC]
„=H="X3Z:^„:4„8KK]
„OHP"ba!aZ:,1„BKK]
b%3\1103";'(&Ž9'Ž
|0e%)'(&,I'•baJ.•\D
- -
FNVf,34.‡,3)3,-6B
HN,p)3:
3_ ˆ‰ .e9 , !0) b)
‡,p
oa3d,.8!b3),b319>B
ENt39?‡37)!tŠ
CNhpa]+t,~p>.8‹Š
FN3_ˆ‰"b)‡,pN
)1Œ,,p
*1)>?@>9)
- -
•
Rh€R$•
.]_aGc'+Gt3a3‚.
"#$%.&'+(),*
#%Žh•`
A634.B222:<8? :<8B
•••••••••••••••••
%33.RSTOO#$%
&U:VKW;X
=Y;:%;#<=
+9%"!1
X(YJ./
CD MN1 CI1
/0123&456.7# 89:;
3<
!"#$%&'( )%)'*+,-./
)%)%&'( 3%
b%33.\\de31%)'(*\D
&9
EN „36•,/0123&,(/4=>?'
X0")%)&9&9.{
X0")%)"@\Y.{ƒ")%)\0
- -
BM04-
CN ,->z>d/0123&,*/4=>?'
&9&9.{9\e31%)'(&&990V"
1&
X0u"&[\Y.{ƒA")%)\09\e31
%)'(&&990V"1&
&9&9.{9\e31%)'(*\D0V"1&
X0u"&[\Y.{ƒA")%)\09\e31
%)'(*\D0V"
FN 3dA)ba'‘)/0123&,@A/$/4=>?'
X^)\d%#73&1+&&*\D\#@
u% K% C*
C11%")%)3D03";'(Ž@'Ž
9'Ž\9&- K% C*
C\d%)'(&\*V"&[03";%)'(
\*V"&)*.- K% C*
hŽ$<%i’=
B#3&7C#
$:KI&
B#.7C#3&>D/01
- -
DUNG DỊCH
A/ Lý thuyết cơ bản
I/ pH CỦA AXÍT MẠNH:
*Các axít mạnh thường gặp là: HCl, HBr, HI, HSCN, HClO
3
, HBrO
3
,
HNO
3
, H
2
SO
4
(nấc 1), HClO
4
, HMnO
4
… kí hiệu chung là:HY
* Ta có: HY H
+
+ Y
-
H
2
O H
+
+ OH
-
Theo ĐKP: [H
+
] = [OH
-
] + [Y
-
] = [OH
-
] + C
HY
Sự có mặt của ion H
+
do HY phân ly ra làm chuyển dòch cân bằng nước
sang trái và [OH
-
] < 10
-7
. Vì vậy trong trường hợp C
HY
>> 10
-7
M thì coi
[H
+
] = C
HY
tức là coi sự phân ly của HY là chính ,sự phân ly của H
2
O là
không đáng kể , bỏ qua sự điện ly của nước
*Tuy nhiên ở đây có 1 vấn đề đặt ra là : thế nào là C
HY
>> 10
-7
M ?Theo
quy ước được thừa nhận là a
±
b
≈
a khi b < 0,05 a
[H
+
]
dd
= [H
+
]
ax
+ [H
+
]
H2O
= C
A
+ [OH
-
]
Vì [H
+
][OH
-
] = 10
-14
=> ( C
A
+ [OH
-
]) .[OH
-
] = 10
-14
(1)
Nếu [OH
-
] < 0,05C
A
(2) thì C
A
+ [OH
-
] = C
A
.Theo (1) và (2) ta có:
C
A
. [OH
-
] = 10
-14
< C
A
. 0,05C
A
=> C
A
2
>
<=@<
8<
8B−
=> C
A
> 4,47.10
-7
M
vì vậy nếu C
HY
> 4,47.10
-7
thì ta có thể bỏ qua [H
+
] do nước điện ly, do
đó:[H
+
] = C
A
=> pH = - lg C
A
còn khi C
A
< 4,47.10
-7
M thì không thể bỏ
qua [H
+
] do nước điện ly. Khi đó ta phải giải phương trình bậc 2
- -
1
Ví dụ:
1/Tính pH của dd HCl 1,0.10
-3
M
2/Tính pH của dd thu được khi trộn 200ml dd HCl có pH = 2,0 với
300ml dd HNO
3
có pH=3,0
3/Giỏ 1 giọt HCl 3,4.10
-3
M vào 300ml nước. Tính pH của dd thu
được,biết thể tích của 1 giọt là 0,03ml
Giải:
1/ pH=3
2/ Sau khi trộn : C
HCl
= 200.10
-2
=4.10
-3
500
C
HNO 3
=
B
?
8<2O
=<<
8<2?<<
−
−
=
Do C
HCl
,C
HNO 3
>> 10
-7
nên bỏ qua sự điện li H
2
O=>
[H
+
]=4.10
-3
+6.10
-4
=4,6.10
-3
pH= 2,33
3/ C
HCl
=
R
?
8<2B@?
<?@?<<
<?@<28<2B@?
−
−
=
Do C
HCl
~10
-7
nên phải kể đến sự p/li H
2
O
HCl > H
+
+ Cl
-
H
2
O < = > H
+
+ OH
-
3,4.10
-7
3,4.10
-7
C 3,4.10
-7
[ ] 3,4.10
-7
+x x
x(3,4.10
-7
+x) = 10
-14
=>x=[OH
-
] = 2,72.10
-8
=>[H
+
]=3,67.10
-7
=>pH=6,43
II/ pH CỦA BAZƠ MẠNH
• Các bazơ mạnh thường gặp: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH,
Ca(OH)
2
, Sr(OH)
2
, Ba(OH)
2
(nấc 1)
2
- -
* Có các quá trình: XOH X
+
+ OH
-
H
2
O H
+
+ OH
-
ĐKP: [H
+
] = [OH
-
] – C
X
+
= [OH
-
] – C
XOH
hoặc [OH
-
] = [H
+
] + C
XOH
đây do sự có mặt của OH
-
giải phóng ra từ XOH mà cân bằng phân ly nước
chuyển dòch sang trái và [H
+
] << 10
-7
.vì vậy nếu C
XOH
>> 10
-7
thì coi [OH
-
] =
C
XOH
(nghóa là bỏ qua sự điện ly của nước)
• Tóm lại khi C
B
> 4,47.10
-7
M thì bỏ qua sự điện ly của nước và coi
[OH
-
] = C
B
• Khi C
B
< 4,47.10
-7
M thì không thể bỏ qua sự điện ly của nước và phải
giải phương trình bậc 2
Ví dụ:
1/ Tính pH của dd NaOH 1,0.10
-4
M
2/ Tính pH của dd thu được khi thêm 20,10 ml dd NaOH 10
-3
M vào 80 ml dd
HCl 2,5.10
-4
M
Giải:
1/C
b
>> 10
-7
nên [OH
-
]=C
NaOH
= 10
-4
=> pOH = 4=> pH=10
2/ C
NaOH
=
E
B
?
8<2<<P@:
8<@8<<
8<28<@:<
−
−
=
C
HCl
=
E
B
B
8<2>>P@8
8<@8<<
8<2=@:2P<
−
−
=
HCl + NaOH > NaCl + H
2
O
1,998.10
-4
1,998.10
-4
NaOH dư= 2,008.10
-4
– 1,998.10
-4
= 0,01.10
-4
= 10
-6
M
Do C
b
~10
-7
nên phải xét sự p/ly H
2
O NaOH > Na
+
+ OH
-
10
-6
10
-6
- -
3
H
2
O < = > H
+
+ OH
-
10
-14
C 10
-6
[ ] x 10
-6
+x
x(10
-6
+x) = 10
-14
=>x= 9,9.10
-9
=[H
+
] =>pH = 8
III/ ĐƠN AXÍT YẾU
Các axit yếu là những axít phân ly 1 phần, chúng là phân tử (HCN) hoặc
cation ( NH
4
+
) hoặc anion( HSO
4
-
)
Tổng quát: HA H
+
+ A
-
K
a
H
2
O H
+
+ OH
-
K
W
* Nếu K
W
<< K
a
.C
HA
( Cụ thể là: K
a
.C
a
> 2.10
-13
) thì sự phân ly của nước không
đáng kể, nên bỏ qua sự điện ly nước do đó:
HA H
+
+ A
-
K
a
C c
[ ] c-x x x
%
F
F
=
−
:
, từ đây tính [H
+
]
*Nếu K
W
≈
K
a
C thì phải xét cả sự điện ly của nước
Ví dụ
1/ Tính pH của dd HCOOH 0,1M ( K
a
=1,78.10
-4
)
2/ Tính gần đúng pH của dd NH
4
Cl 10
-4
M .Cho K
a(NH4
+
)
= 10
-9,24
Giải 1/ Do K
a
C
a
>> K
w
nên bỏ qua sự phân ly của nước
HCOOH <=> H
+
+ HCOO
-
1,78.10
-4
0,1
0,1-x x x
4
- -
B
:
8<2RP@8
8@<
−
=
− F
F
gt:x<<0,1=> x= 4,22.10
-3
<<0,1
Vậy [H
+
] = 4,22.10
-3
=> pH = 2,37
2/ Vì K
a
.C
a
= 10
-4
.10
-9,24
= 10
-13,24
~K
w
do đó không bỏ qua sự phân ly của
nước
Ta có : NH
4
+
<=> NH
3
+ H
+
10
-9,24
(1)
C 10
-4
[ ] 10
-4
- x x x+y
H
2
O <=> OH
-
+ H
+
10
-14
(2)
C x
[ ] y y+x
Từ (1) :
:B@>
B
8<
8<
]Z
−
−
=
−
+
F
'FF
gt: x<< 10
-4
=> x(x+y) = 10
-4
.10
-9,24
= 10
-13,24
*
Từ (2) : y(x+y) = 10
-14
* * .Từ * ,** : (x+y)
2
= 10
-13,24
+ 10
-14
= [H
+
]
2
[H
+
] = 2,6.10
-7
=> pH = 6,58
IV- ĐƠN BAZƠ YẾU
*Đơn bazơ yếu có thể là phân tử( NH
3
), là cation( CaOH
+
),hoặc
anion( CH
3
COO
-
)
Ta có A
-
+ H
2
O HA + OH
-
K
b
H
2
O H
+
+ OH
-
K
W
• Nếu K
W
<< K
b
.C
A
_
( cụ thể: K
b
.C
b
> 2.10
-13
)
bỏ qua sự điện ly của
nước
• Nếu K
W
≈
K
b
C
A
-
thì phải xét cả sự điện ly nước
Ví dụ 1/ Tính pH của dd NaCN 0,01M , biết K
a (HCN)
= 10
-9,35
2/ Tính pH của dd Na
2
SO
4
0,01M , biết K
a(HSO4
-
)
= 10
-1,99
5
- -
Giải:
1. NaCN > Na
+
+ CN
-
0,01 0,01
CN
-
+ H
2
O <=> HCN + OH
-
K
b
= 10
-14
/ 10
-9,35
= 10
-4,65
H
2
O <=> H
+
+ OH
-
K
w
Vì K
b
.C
b
= 10
-4,65.
10
-2
>> K
w
, nên bỏ qua quá trình điện ly của nước
CN
-
+ H
2
O <- > HCN + OH
-
K
b
=10
-4,65
C 0,01
[ ] 0,01-x x x
O=@B
:
8<
<8@<
−
=
− F
F
=> x=4,73.10
-4
= [OH
-
]=>pOH = 3,32=>pH= 10,68
2. Na
2
SO
4
> 2Na
+
+ SO
4
2-
0,01 0,01
H
2
O <=> H
+
+ OH
-
K
w
SO
4
2-
+ H
2
O <=> HSO
4
-
+ OH
-
K
b
= 10
-14
/10
-1,99
= 10
-12,01
Vì K
b
.C
b
=10
-12,01
.10
-2
≈ K
w
, nên không thể bỏ qua cân bằng H
2
O
Ta có : SO
4
2-
+ H
2
O <=> HSO
4
-
+ OH
-
K
b
= 10
-12,01
0,01
0,01-x x x+y
=
−
+
F
'FF
<8@<
]Z
10
-12,01
gt:x<<0,01=> x(x+y)= 10
-14,01
(1)
H
2
O <=> H
+
+ OH
-
K
w
[ ] y x+y y(x+y)= 10
-14
(2)
Từ (1)và (2)=> (x+y)
2
= 10
-14,01
+10
-14
=> x+y=[OH
-
]= 1,406.10
-7
M
pOH = 6,85=> pH = 7,15
6
- -
V/ HỖN HP CÁC ĐƠN AXÍT VÀ ĐƠN BAZƠ
1/HỖN HP : AXIT MẠNH+AXIT YẾU
Trong dd axit mạnh HY C
1
mol/l và axit yếu HA C
2
mol/l có các quá trình
sau: HY H
+
+ Y
-
(1)
H
2
O H
+
+ OH
-
K
W
(2)
HA H
+
+ A
-
K
a
(3)
Trong đa số trường hợp , do sự có mặt của HA,HY nên sự phân ly của
H
2
O không đáng kể, nên bỏ qua sự điện ly của nước, ta chỉ dữa vào CB (3) để
tính [H]
+
HA H
+
+ A
-
K
a
C C
2
C
1
[ ] C
2
-x C
1
+x x
%
F
FF
=
−
+
:
8
]Z
Nếu K
a
tương đối bé, C
1
và C
2
không quá nhỏ thì coi x<< C
2
và x<< C
1
,suy ra
x= K
a
8
:
Ví dụ: Trộn 20ml dd HCl 0,02M với 30ml dd CH
3
COOH 0,15M.Tính
pH của dd thu được . Cho K
a(CH3 COOH)
= 10
-4,76
Giải:
C
HCl
=
E<<P@<
?<:<
:<2<:@<
=
+
C
CH3COOH
=
<>@<
?<:<
?<28=@<
=
+
M
Vì sự có mặt của HCl với nồng độ đáng kể và tích số K
a
.C
a
>> K
w
, nên
bỏ qua sự điện ly của nước , ta có:
7
- -
HCl > H
+
+ Cl
-
0,008 0,008
CH
3
COOH <=> CH
3
COO
-
+ H
+
10
-4,76
= 1,74.10
-5
C 0,09 0,008
[ ] 0,09-x x 0,008+x
=
8<2RB@8
<>@<
]<<P@<Z
−
=
−
+
F
FF
=> x= 1,91.10
-4
=> [H
+
] =0,008+x = 8,19.10
-3
=>pH=2,09
2/HỖN HP BAZƠ MẠNH VÀ BAZƠ YẾU
Trong dd có bazơ mạnh XOH C
1
mol/l và bazơ yếu A
-
C
2
mol/l thì có các quá
trình sau:
XOH X
+
+ OH
-
(1)
H
2
O
H
+
+ OH
-
(2)
A- + H
2
O HA + OH
-
(3)
Trong đa số các trường hợp do có mặt bazơ mạnh XOH và bazơ yếu A
_
nên sự
điện của nước là không đáng kể , nên dựa vào CB(3) để tính [OH
-
]
A
-
+ H
2
O HA + OH
-
K
b
=
%
G
C C
2
C
1
[ ] C
2
–x x C
1
+ x
F
FF
=
−
+
:
8
]Z
với x<< C
1
; x<< C
2
ta có giá trò gần đúng : x= K
b
.
8
:
Ví dụ: Tính pH trong dd gồm NaOH 1,0.10
-4
M và NaNO
2
0,10M
8
Giải: Vì K
b
.C
b
>> K
w
, nên bỏ qua sự điện ly nước
- -
NaOH > Na
+
+ OH
-
10
-4
10
-4
NaNO
2
> Na
+
+ NO
2
-
0,1 0,1
NO
2
-
+ H
2
O <=> HNO
2
+ OH
-
K
b
= 10
-14
/10
-3,29
= 10
-10,71
C 0,1 10
-4
[ ] 0,1-x x 10
-4
+x
BR8@R
B
R8@8<BR8@8<
B
8<8<
8<
8@<
28<8<8<
8@<
]8<Z
−−
−
−−−
−
<<===><<=
−
+
FF
F
FF
Vậy x= 10
-7,71
= 1,95.10
-8
=> [OH
-
]= 10
-4
+x = 10
-4
+10
-7,71
≈ 10
-4
=> pH=10
3/ HỖN HP ĐƠN AXIT
Trong dd các đơn axit HA
1
, HA
2
, HA
3
có các CB:
H
2
O H
+
+ OH
-
K
w
HA
1
H
+
+ A
1
-
K
a1
(2)
HA
2
H
+
+ A
2
-
K
a2
HA
3
H
+
+ A
3
-
K
a3
Nếu K
a1
C
HA1
>> K
a2
C
HA2
>> K
a3
C
HA3
>> K
w
thì tính [H
+
] theo( 2)
Nếu K
a1
C
1
≈ K
a2
C
2
≈ K
a3
C
3
thì biểu thức ĐKP áp dụng cho hệ là:
[H
+
] = [OH
-
] + [A
1
-
] +[A
2
-
] + [A
3
-
]
Ví dụ
1. Tính pH của dd CH
3
COOH 0,01M và NH
4
Cl 0,1M
Cho K
a(CH3COOH) =
10
-4,76
, K
a(NH4
+
)
= 10
-9,24
2. Tính pH trong dd CH
3
COOH 0,01M vàCH
3
CH
2
COOH 0,05M
Cho: K
a(CH3COOH)
= 10
-4,76
, K
a(C2H5COOH)
= 10
-4,89
9
Giải
- -
1 NH
4
Cl = NH
4
+
+ Cl
-
0,1 0,1
H
2
O <=> H
+
+ OH
-
K
W
(1)
CH
3
COOH <=> CH
3
COO
-
+ H
+
K
a1
= 10
-4,76
(2)
NH
4
+
<=> NH
3
+ H
+
K
a2
= 10
-9,24
(3)
Vì K
a1
.C
1
>>K
a 2
.C
2
>>K
w
, nên có thể tính [H
+
] theo (2)
CH
3
COOH <=> CH
3
COO
-
+ H
+
10
-4,76
C 0,01
[ ] 0,01-x x x
RO@B
:
8<
<8@<
−
=
− F
F
=>x=10
-3,38
= 4,17.10
-4
M=[H
+
]=>pH=3,38
2. H
2
O <=> H
+
+ OH
-
K
w
(1)
CH
3
COOH <=> CH
3
COO
-
+ H
+
K
a1
=10
-4,76
(2)
CH
3
CH
2
COOH <=>CH
3
CH
2
COO
-
+ H
+
K
a2
=10
-4,89
(3)
Vì K
a1
C
1
(10
-6,76
) ~ K
a2
C
2
(5.10
-6,89
=10
-6,19
),nên tính [H
+
] theo (2), (3)( tức là
áp dụng ĐKP: [H
+
] = [CH
3
COO
-
] + [CH
3
CH
2
COO
-
] )
CH
3
COOH <=> CH
3
COO
-
+ H
+
10
-4,76
C 0,01
[ ] 0,01-x x x+y
=>
RO@B
8<
<8@<
]Z
−
=
−
+
F
'FF
, gt:x<<0,01=> x(x+y) = 0,01.10
-4,76
= 1,73.10
-7
*
10
C
2
H
5
COOH <=> C
2
H
5
COO
-
+H
+
10
-4,89
C 0,05
[ ] 0,05-y y x+y
- -
=>
P>@B
8<
<=@<
]Z
−
=
−
+
'
'F'
,gt:y<<0,05=> y(x+y) = 0,05.10
-4,89
=6,44.10
-7
**
Từ * và **,ta có:(x+y)
2
= 8,17.10
-7
=>[H
+
] = x+y = 2,858.10
-3,5
=>pH=3,04
3. HỖN HP ĐƠN BAZƠ
Việc tính CB đối với hh các đơn bazơ cũng tương tự như hh các đơn axit
Nếu K
b1
C
1
>> K
b2
C
2
>> K
w
thì dựa vào CB có K
b
lớn nhất
Nếu K
b1
C
1
≈ K
b2
C
2
>> K
w
thì phải tính theo phương trình ĐKP
Ví dụ
1.Tính pH của dd NH
3
0,1M và CH
3
COONa 0,1M, biết:K
b1(NH3)
=10
- 4,76
K
b2(CH3COONa)
=10
-9,24
2.Tính pH của dd KCN 0,1M (pK
a1
=9,35) và NH
3
0,1M (pK
a2
=9,24)
Giải:
1/ Do K
b1
C
NH3
>> K
b2
C
Ac
-
>>K
w
, nên cân bằng của NH
3
là chủ yếu
CH
3
COONa CH
3
COO
-
+ Na
+
0,1 0,1
NH
3
+ H
2
O <=> NH
4
+
+ OH
-
K
b
= 10
-4,76
C 0,1
[ ] 0,1-x x x
RO@B
:
8<
8@<
−
=
− F
F
, gt:x<< 0,1,ta có x= 10
-2,88
= [OH
-
]=> pH= 11,12
2/ KCN = K
+
+ CN
-
CN
-
+ H
2
O <=> HCN + OH
-
K
b1
=10
-14
/10
-9,35
= 10
-4,65
(1)
11
NH
3
+ H
2
O <=> NH
4
+
+ OH
-
K
b2
= 10
-4,76
(2)
H
2
O <=> H
+
+ OH
-
K
w
= 10
-14
(3)
Vì K
b1
.C
1
≈ K
b2
.C
2
>> K
w
, bỏ (3)
- -
Ta có : CN
-
+ H
2
O <=> HCN + OH
-
10
-4,65
C 0,1
[ ] 0,1-x x x+y
O=@B
8<
8@<
]Z
−
=
−
+
F
'FF
(a)
NH
3
+ H
2
O <=> NH
4
+
+ OH
-
10
-4,76
C 0,1
[ ] 0,1-y y x+y
RO@B
8<
8@<
]Z
−
=
−
+
F
'F'
(b) , gt:x và y đều << 0,1 thì từ (a) + (b) ta có:
(x+y)
2
= 10
-5,65
+ 10
-5,76
= 3,975.10
-6
=>x+y=1,99.10
-3
= [OH
-
]=>
pH=11,3
4.HỖN HP CÁC AXÍT YẾU VÀ BAZƠ LIÊN HP
* NaA Na
+
+ A
-
(1)
C
b
C
b
H
2
O H
+
+ OH
-
K
W
(2)
HA H
+
+ A
-
K
a
(3)
C
a
C
b
Hoặc: A
-
+ H
2
O HA + OH
-
K
b
(4)
[H
+
] =
%
%%
H
H
≈
−
‘’
‘’
12
• Nếu K
a
%
>> 10
-7
thì CB (3) chiếm ưu thế ,dựa vào CB này để đánh
giá thành phần CB
• Nếu K
a
%
<< 10
-7
thì dựa vào (4) để đánh giá thành phần CB
- -
Ví dụ:
1/ Tính pH trong hỗn hợp HCOOH 10
-2
M và HCOONa 10
-3
M. K
a
= 10
-3,75
2/ Tính pH của hỗn hợp HCN 10
-3
M và KCN 10
-1
M . K
a
= 10
-9,35
3/ a.Tính pH của ddA làhỗn hợp HF 0,1M và NaF 0,1M. K
a
= 6,8.10
-4
b.Tính pH của 1 lít ddA ở trên trong 2 trường hợp sau :
Thêm 0,01 mol HCl vào
Thêm 0,01 mol NaOH vào ( ĐHQG Hà nội-1999)
4/ Tính pH của dd gồm NH
4
Cl 0,2M vàNH
3
0,1M.K
NH4
+
= 5.10
-5
(ĐHYD-TPHCM-1999)
5/ pH của dd đệm gồm NH
3
0,08M và NH
4
Cl 0,06M thay đổi như thế nào
sau khi thêm 0,001 mol vào 1 lít dung dòch
6/ Thêm 0,001mol HCl vào 1,00 lít dd đệm photphat(Na
2
HPO
4
+KH
2
PO
4
,C=0,05M) có pH=6,86 .Tính pH của dd thu được .
7/ Trộn 100ml dd axit yếu HA 0,1M với 100ml dd NaOH 0,05M được dd
B .Tính pH của ddB . pH của dd B sẽ thay đổi như thế nào khi thêm vào
ddB 0,001molHCl Biết HA có hằng số axit là K
a
= 10
-3,75
(Đề thi olympic-
1998)
8/ Chuẩn độ 1dd CH
3
COOH 0,10M bằng ddNaOH 0,10M .Khi có 50%
axit axetic trong dd được trung hòa thì độ pH của dd thu được làbao nhiêu
K
a(CH3COOH)
=1,8.10
-5
13
GIẢI
1/ HCOONa >HCOO
-
+ Na
+
10
-3
(C
b
)
- -
HCOOH > HCOO
-
+ H
+
K=10
-3,75
DoK
a
RR=@:
?
:
R=@?
8<8<
8<
8<
28<
−−
−
−
−
>>==
%
nên bỏ qua CB H
2
O
HCOOH > HCOO
-
+ H
+
10
-2
10
-3
10
-2
-x 10
-3
+x x
R=@?
:
?
8<
8<
]8<Z
−
−
−
=
−
+
F
FF
giải pt bậc 2=>x=[H
+
] = 8,69.10
-4
=> pH = 3,06
2/ KCN > K
+
+ CN
-
0,1 0,1(C
b
)
HCN <=> H
+
+ CN
-
K
a
=10
-9,35
C
a
=10
-3
Do K
a
R?=@88
8
?
?=@>
8<8<
8<
8<
28<
−−
−
−
−
<<==
%
, nên CB chủ yếu là :
CN
-
+H
2
O <=> HCN + OH
-
K
b
= 10
-14
/10
-9,35
= 10
-4,65
C 0,1 10
-3
[ ]0,1-x 10
-3
+x x
F
FF
−
+
−
8@<
]8<Z
?
=10
-4,65
. giải pt bậc2 ta có x=1,07.10
-3
=[OH
-
]=> [H
+
]=9,35.10
-
12
pH = 11,03
CHÚ Ý : có thể tính gần đúng theo ĐKP áp dụng cho hệ HA(C
a
),A
-
(C
b
):
14
[H
+
]= [OH
-
] + [A
-
] –C
a
-
=>h = K
w
/h + K
a
[HA]/h –C
b
=>
h
2
+C
b
h – (K
w
+K
a
C
a
)=0
từ đó tính được h ={H
+
] ; nếu K
w
<<K
a
C
a
; h<<C
b
,C
a
thì h=K
a
C
a
/C
b
=[H
+
]
- -
