Ky thuat giai toan Tinh PH Pha loang dung dich

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Nguyễn Thành Nhân – THPT Chuyên Quốc Học Huế. Chuyên đề 1: Sự điện li.. Kỹ thuật giải toán Tính PH. Pha loãng dung dịch. I. Tổng hợp công thức: _ Độ tan S của một chất là số gam chất đó hòa tan tối đa trong 100 gam nước ( dung môi) S=. mt .100 mdm. _ Mối quan hệ giữa CM và C%: CM =. C %.d .10 M. _ Mối quan hệ giữa độ tan S và C% của dung dịch bão hòa: C% =. S .100(%) S + 100. _ Mối quan hệ giữa độ điện li α và K K=. →. →. α2 .C0 1−α. K = α 2 .C0. α=. K C0. ( dùng khi α <<1). ( dùng khi α <<1). _ Khi pha loãng dung dịch thì do K không đổi nên ta có công thức tỉ lệ ( áp dụng cho cả chất điện li mạnh và chất điện li yếu ). α12 V1 C02 = = α 2 2 V2 C01. ( dùng khi α <<1). ***Lưu ý: C0 là nồng độ ban đầu của dung dịch, không phải nồng độ của các ion trong dung dịch mà chất ban đầu điện li ra. II. Các dạng toán: 1. Pha loãng dung dịch axit mạnh có pH = a để được dung dịch mới có pH = b (b > a): _ Gọi V1 là dung dịch axit ban đầu có pH=a V2 là dung dịch axit sau có pH=b. _ Ta có: số mol H + trong V1 : nH + = V1 . 10 − a số mol H + trong V2 : nH + = V2 . 10 − b _ Do khi pha loãng axit mạnh, ta có số mol chất tan không đổi, nên nH + trong 2 trường hợp là bằng nhau. ⇒ V1 . 10 − a = V2 . 10 − b ⇒ V2 = 10 ∆pH .V1 ( với ∆pH = b − a > 0).

<span class='text_page_counter'>(2)</span> ⇒ VH 2 O = (10− ∆pH − 1)V1 2. Pha loãng dung dịch bazo mạnh có pH = a để được dung dịch mới có pH=b (a>b): _ Làm tương tự như ở Dạng 1, 2 dạng này đều dựa vào nguyên tắc chung là: khi pha loãng dung dịch axit hoặc bazo mạnh thì coi như số mol H + hoặc OH − không đổi. *** Kết luận cho cả 2 dạng 1 và 2, ta rút ra được công thức tổng quát cho 2 TH:. V2 = 10 ∆pH .V1. ( với ∆pH = b − a ). VH 2 O = (10| ∆pH | − 1)V1 3. Tính pH của một dung dịch axit yếu ( α < 1) : _ Xét axit yếu HA ↔ H + +A − , có K a .. [ H + ][ A− ] _ Ta có: K a = và p K a = - lg K a [ HA] _ Vì HA là một đơn axit nên [ H + ] = [ A− ] , nếu là axit yếu thì C<< C0 → [HA] ≈ C0 . Vậy ta có: Ka =. [ H + ]2 C0.
lg K a =lg. [ H + ]2 C0.
-p K a =2lg[ H + ] - lg C0
-2lg[ H + ] =p K a -lg C0 1
pH = ( p K a -lg C0 ). 2 ***Vậy pH của một dung dịch axit yếu có hằng số cân bằng K a , nồng độ ban đầu Co: 1 pH = ( pK a − lg C0 ) 2. 4. Tính pH của một dung dịch bazo yếu ( α < 1) : _ Tương tự cho trường hợp axit dạng 3. *** pH của một dung dịch bazo yếu có hằng số cân bằng K b , nồng độ ban đầu Co: 1 pH = 14 − ( pK b − lg C0 ) 2. 5. Tính pH dung dịch đệm của axit yếu:  HA : Ca , K a _ Cho dung dịch đệm của axit yếu  . Khi đó:  NaA : Cb. NaA → Na + + A − Cb Cb HA ↔ H + + A −.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> [ H + ][ A− ] C , vì axit yếu → [HA]=C a → pH = pK a − lg a [ HA] Cb *** Vậy pH dung dịch đệm của axit yếu nồng độ Ca và muối của nó có nồng độ Cb thì ta có: _ Ta có: K a =. pH = pK a − lg. Ca Cb. 6. Tính pH dung dịch đệm của bazo yếu: _ Trường hợp đệm của bazo yếu nồng độ Cb và muối của nó nồng độ Ca thì ta có: pH = 14 − ( pK b − lg. Ca ) Cb. III. Các vấn đề đáng chú ý: 1. Các dạng toán trên là những dạng cơ bản để làm những bài tập lớn hơn, tức là ta sẽ qui về được các trường hợp cơ bản như trên, lúc đó chỉ cần ráp số liệu vào công thức. 2. Khi cho vào dung dịch axit yếu HX một lượng chất, nếu chất đó không tác dụng với axit, có vai trò làm tăng nồng độ H + , thì phân li rồi tính toán như bình thường. Còn nếu chất đó tác dụng với axit ( NaOH chẳng hạn), thì phải cho axit yếu HX tác dụng với chất đó trước, sau đó xử lí các số liệu dư, hết rồi mới viết phương trình phân li để tính toán. 3. Lưu ý chỉ có axit, bazo điện li mạnh khi pha loãng dung dịch thì nồng độ chất tan thay đổi nhưng khối lượng chất tan không thay đổi. Còn đối với axit, bazo điện li yếu thì điều này sai. 4. Khi pha loãng dung dịch, độ điện li α tăng, nồng độ H + thay đổi. 5. Khi tính pH của dung dịch, ở chương trình phổ thông bỏ qua sự điện li của H 2O. 6. Nếu dung dịch quá loãng thì coi như pH=7 ( chủ yếu là nước) 7. Hằng số phân li K chỉ phụ thuộc nhiệt độ. Độ điện li α phụ thuộc vào: +Bản chất chất điện li. +Bản chất dung môi ( điện li trong nước mạnh hơn các dung môi khác) . +Yếu tố nhiệt độ: càng cao α càng lớn . +Nồng độ càng loãng, α càng lớn. +Nồng độ H + càng lớn, pH càng nhỏ. I.V. Một số ví dụ điển hình: Ví dụ 1: Pha thêm 40 cm³ nước vào 10 cm³ dung dịch CH 3COOH có pH=4,5. Tính pH của dung dịch thu được ? A.4,85 B.5,84 C.4,58 D.8,54 → Bình luận: Bài này thuộc dạng tính pH của dung dịch axit yếu. Giai đoạn 1 có pH=4,5; tìm pH của giai đoạn 2 sau khi pha loãng dung dịch ban đầu với nước. → Giải: _ Gọi pH 0 , C0 , V0 lần lượt là pH, nồng độ ban đầu, thể tích của dung dịch CH 3COOH trước khi thêm nước. pH , C , V lần lượt là pH , nồng độ ban đầu, thể tích của dung dịch CH 3COOH sau khi thêm nước. _ Theo công thức, ta có: 1 pH 0 = ( pK a − lg C0 ) (1) 2.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> pH =. 1 ( pK a − lg C ) 2. (2). 1 C _ (1)-(2), ta được: pH- pH 0 = lg 0 2 C _ Áp dụng công thức pha loãng dung dịch ( đề cập ở mục I), ta có:. C0 V 50 = = =5 C V0 10. 1 C 1 Chọn A ⇒ pH= pH 0 + lg 0 =1,5+ lg 5 =4,85 => 2 C 2 Ví dụ 2: Thêm 0,4 g NaOH vào 1 lít dung dịch CH 3COOH 0,1M, K a =2. 10 −5 thu được 1 lít dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X: A.3,85 B.4,7 C.3,75 D.2,875 → Bình luận: Đây không phải là dạng có thể áp dụng ngay công thức tính pH của dung dịch axit yếu ngay được. Vì theo chú ý 2 của phần III thì NaOH sẽ tác dụng với CH 3COOH cho ra một hỗn hợp mới , có dạng dung dịch đệm. Lúc đó ta phải áp dụng công thức tính pH cho dung dịch đệm như đã đề cập ở phần II. → Giải: CH 3COOH + NaOH → CH 3COONa + H 2O 0,1 > 0,01 0,01 CH 3COOH du (Ca = 0,09 M ) Vậy hỗn hợp sau khi thêm vào NaOH bao gồm  , bài toán qui về tính pH của  CH 3COONa (Cb = 0,01M ) dung dịch đệm của axit yếu.. Áp dụng công thức, ta có: C pH = pK a − lg a =3,75 => Chọn C Cb. Mọi góp ý và thắc mắc xin gửi về hòm mail

<span class='text_page_counter'>(5)</span>