tinh pH cua Acid base

• Một acid yếu chỉ bị phân ly một phần, với cả acid không phân ly và
các sản phẩm phân ly của nó có mặt, trong dung dịch (CH3COOH là
một ví dụ về acid yếu). Như vậy độ điện ly  càng lớn thì độ acid càng
mạnh.
• Hằng số điện ly acid càng lớn thì acid càng mạnh.
• Dựa vào hằng số Ka, Kb , người ta có thể đánh giá độ mạnh của acid
hay baz. Ka càng lớn, độ acid càng mạnh, baz liên hợp với nó càng yếu
và ngược lại.
Khi Ka và Kb nhỏ, có thể biểu diễn các đại lượng này theo logarit thập
phân:
pKa = – lg Ka
Ví dụ: CH3COOH có pKa = 4,75 vậy Ka=?
H3PO4 có pKa1 = 2,12; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,38 vậy Ka1, Ka2, Ka3=?
Ka càng lớn, pKa càng bé, độ acid càng mạnh.


Tương tự
pKb = – lg Kb
C6H5NH2 có Kb = 3,99.10-10 hỏi pKb=?


Mối liên hệ giữa Ka và Kb của một cặp acid baz liên hợp


CH3COOH có pKa = 4,75 =pK CH3COOH hỏi pKb=pK CH3COO-?

NH3 có Kb=10-4,75, axit liên hợp của nó NH4+ có Ka là?
Ka*Kb=10-14 nên Kb= 10-14/Ka=10-9,25

Khái niệm pH
Với những giá trị [H+] hay [H3O+] quá bé, để tiện cho việc biểu thị tính
acid của một dung dịch, người ta thay bằng giá trị âm logarit thập phân
của giá trị [H+] hay [H3O+], đại lượng này gọi là chỉ số nồng độ ion
hydro, kí hiệu pH
pH = – lg[H+]
Tương tự:
pOH = – lg[OH-]
pH + pOH=14


Một dung dịch có nồng độ ion H3O+ bằng 0,001 M. Vậy, pH và nồng độ ion OH- của dung dịch
này bằng:
pH = 3; [OH-] =10-11 M

Tính pH của dung dịch khi trộn 25 mL dung dịch Ba(OH)2 0,01 M với 75 mL nước?

n= 0.01*2*/(25/1000)= 0.0005
[OH-] = 0.0005 /(100/1000) = 0.005
pOH= 2.3010
pH=14- 2.3010= 11.699


Dung dịch đơn acid mạnh
Xét dung dịch acid HCl, trong dung dịch sẽ có cân bằng:

Gọi CHCl là nồng độ dung dịch HCl ban đầu, [HCl] là nồng độ dung dịch HCl còn
lại khi đạt trạng thái cân bằng. Khi đạt trạng thái cân bằng, theo định luật bảo toàn
khối lượng, ta có:

CHCl = [HCl] + [Cl-]
Do HCl là acid mạnh, có khả năng phân li hồn tồn trong nước nên xem
như [HCl] = 0
 CHCl = [Cl-]
Từ hai phương trình cân bằng, ta có cân bằng về proton như sau:
[H3O+] = [Cl-] + [OH-]


Trường hợp 1: Với nồng độ dung dịch acid Ca  10-6, có thể bỏ qua [OH-]cb của
nước.
 [H3O+] = [Cl-] = CHCl = Ca
 pH = –lg Ca
Trường hợp 2: Với nồng độ dung dịch acid Ca < 10-6, lúc đó [OH-]cb > 10-8 lệch
nhau khơng q 100 lần, khơng thể bỏ qua [OH-].

Giải phương trình bậc hai trên, tìm ra được [H3O+]  pH = –lg[H3O+].


Cần bao nhiêu gam HCl hòa tan vào 500 mL nước để tạo thành dung dịch có pH = 2?
pH=-lg[HCl]
[HCl]=0.01=n/0.5
n= 0.005
m= 0.005*36.5=0.1825 g


pH của dung dịch HCl 10-7 M nhỏ hơn 7 hay bằng 7?
Vì [HCl]<10-6 nên [H+] phải xét sự phân ly [H+] của H2O. [H+] gồm [H+] phân ly từ HCl và từ
H2O
HCl  H+ + Cl10-6
10-6

H2O 
H+
+
OHTrước pư
10-6
Phản ứng
x
x
Cân bằng
10-6 + x
x
[H+][OH-] =Kw =10-14
(10-6 + x )x=10-14
x2 – 10-6x -10-14 =0
Vì [HCl]<10-6 nên [H+] phải xét sự phân ly [H+] của H2O nên [H+] >[HCl]
có nghĩa là [H+] > 10-7 nên pH<7


Dung dịch đơn acid yếu
Để tính pH của một dung dịch đơn acid yếu như CH3COOH, NH4+, tổng
quát, xét acid HA có hằng số phân li Ka, nồng độ ban đầu của acid Ca, trong dung
dịch có cân bằng sau:





HAH+ + A=[H+]/[HA]
Acid càng mạnh, độ phân ly  càng lớn, nói cách khác độ mạnh hay yếu của acid được đánh
giá dựa trên ,  lớn hơn thì acid mạnh hơn

K = Co2

K= [HA]* 2

K
=
Co

=(K/[HA])1/2


Hằng số phân ly của của axit HA và HB tương ứng là 3,2.10-4 và 2.10-5. Tỷ lệ về độ mạnh của axit
HA so với HB là?

HA có K1= 3,2.10-4 có 1= (K1/[HA])1/2
HB có K2= 2.10-5 có 2= (K2/[HB])1/2
Tỷ lệ về độ mạnh của axit HA so với HB là
1/ 2= (K1/[HA])1/2/(K2/[HB])1/2 =(K1/K2) ½ = (3,2.10-4 / 2.10-5)1/2= 4/1
Nếu axit HA và HB có hằng số phân ly lần lượt là 3.10-4 và 1,8.10-5 thì tỷ lệ độ mạnh của axit
HA so với HB là?
HA có K1= 3.10-4 có 1= (K1/[HA])1/2
HB có K2= 1.8.10-5 có 2= (K2/[HB])1/2
Tỷ lệ về độ mạnh của axit HA so với HB là
1/ 2= (K1/[HA])1/2/(K2/[HB])1/2 =(K1/K2) ½ = (3.10-4 / 1.8.10-5)1/2= 4.082483:1


Dung dịch đệm
Định nghĩa
Dung dịch đệm pH là dung dịch có pH rất ít thay đổi khi ta thêm vào dung

dịch một lượng nhỏ acid hay baz mạnh.
Dung dịch đệm thường là dung dịch chứa đồng thời một acid yếu và baz liên
hợp của nó hoặc ngược lại.
Ví dụ: CH3COOH và CH3COONa; NH4OH và NH4Cl; CO32- và HCO3-.


Đệm năng của dung dịch đệm
Đệm năng của một dung dịch đệm pH là khả năng chống lại sự thay
đổi pH của dung dịch khi thêm vào dung dịch đó một ít acid hay baz mạnh.
Hay nói cách khác, đệm năng của một dung dịch đệm pH biểu diễn số mol
của một baz mạnh hay acid mạnh cần thêm vào 1 lít dung dịch đệm đó để
pH tăng hay giảm 1 đơn vị pH.
Đệm năng phụ thuộc vào nồng độ các acid baz liên hợp dùng điều chế dung
dịch đệm và tỉ lệ về nồng độ giữa chúng.
Đệm năng cực đại khi nồng độ dạng baz và dạng acid trong dung dịch lúc
đó bằng nhau. Vậy muốn pha một dung dịch đệm có đệm năng lớn nhất,
nên chọn cặp acid baz liên hợp có pKa gần với pH đệm muốn pha và trộn
chúng với số mol bằng nhau.


pH của dung dịch đệm
Xét dung dịch đệm chứa acid yếu HA có nồng độ Ca và baz liên hợp A- (dưới
dạng muối MA) có nồng độ Cb có các cân bằng sau:


Cho dung dịch đệm trong đó NH3 1 M + NH4Cl 0,5 M. Tính pH của dung dịch đệm, pKb (NH3)
= 4,75?
pKa=14-4.75=9.25
pH=pKa-lgCa/Cb
=9.25-lg0.5/1=9.5510

Tính pH của dung dịch hỗn hợp (HCOOH 0,2 M + HCOONa 0,15 M), pKa= 3,7.

pH=pKa-lgCa/Cb
3.7-lg(0.2/0.15)=3.5751


Dung dịch đệm
•

Gồm axit yếu và bazo liên hợp của nó hoặc gồm bazo yếu và axit liên hợp của nó.

•

Khoảng pH đệm tốt nhất: pKa -1 < pH < pKa + 1

Ca
pH  pK a  lg
Cb


Tính tỷ lệ Ca/Cb của dung dịch đệm (CH3COOH + CH3COONa) để pHđệm =5,76. Biết pKCH3COOH
= 4,76.
pH=pKa-lgCa/Cb
5.76=4.76-logCa/Cb
lgCa/Cb=-1
Ca/Cb=0.1
Để pha chế dung dịch đệm có pH = 3,26, nên chọn hệ đệm nào là tốt nhất?
A. HX (KHX =1,78.10-4) và NaX
B. HY (KHY = 5,5. 10-4) và NaY
C. HZ (KHZ = 2,2. 10-9) và NaZ

D. HV (KHV = 3,26) và NaV
Khoảng pH đệm tốt nhất: pKa -1 < pH < pKa + 1