pH là gì? Công thức tính pH

pH là gì? Công thức tính pH được VnDoc biên soạn tổng hợp lại công thức tính nồng độ pH cũng như đưa ra các ví dụ tính nồng độ pH cụ thể, giúp bạn đọc nắm được công thức tính độ pH nhanh và áp dụng tốt nhất. Từ đó giải các dạng bài tập câu hỏi liên quan đến tính pH. Mời các bạn tham khảo. 

A. LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 

I. pH là gì?

pH là chỉ số đánh giá độ acid hay độ base của một dung dịch với quy ước như sau:

pH = -log[H+] hoặc [H+] = 10-pH

Trong đó [H+] là nồng độ mol của ion H+.

Nếu dung dịch có [H+] = 10-a thì pH = a.

Chú ý:

+ Môi trường acid có pH < 7.

+ Môi trường base có pH > 7.

+ Môi trường trung tính có pH = 7.

Thang pH thường có giá trị từ 1 đến 14.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Tích số ion của nước

Ở 25^oC, trong dung dịch loãng ta luôn có:

K_H2O = [OH^-].[H⁺] =10^-14

pH và pOH: pH = -lg[H⁺]; pOH = -lg[OH-]; pH + pOH = 14.

2. Các bước tính pH của dung dịch

Bước 1: Tính [H+] hoặc [OH^-] trong dung dịch

Bước 2:

Tính pH dung dịch acid:

Tính pH = -lg[H⁺]

Tính pH của dung dịch base mạnh

pOH = -lg[OH] ⇒ pH = 14 – pOH

3. pH của dung dịch đệm

Nhiều bạn chưa biết khái niệm này, dung dịch đệm hay còn gọi hỗn hợp dung dịch chứa acid yếu và base liên hợp với nó hoặc hỗn hợp của base yếu và acid liên hợp, có khả năng chống các biến đổi pH di một lượng nhỏ của acid hoặc base được thêm vào hỗn hợp.

\(pH= pKa – lg\frac{C_{a} }{C_{b}}\)

4. Pha loãng dung dịch

- Khi pha loãng dung dịch acid ra 10a lần thì pH tăng a đơn vị.

- Khi pha loãng dung dịch base ra 10a lần thì pH giảm a đơn vị.

5. Phương trình ion rút gọn

- Bản chất của phản ứng acid với base là:

H⁺ + OH^- → H₂O

(n_H+ = n_HCl + n_HNO3 + 2n_H2SO4; n_OH- = n_NaOH + n_KOH + 2n_Ba(OH)2 + 2n_Ca(OH)2)

Phản ứng tạo kết tủa: Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓

B. BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HỌA

a) 5 mL dung dịch A và 10 mL dung dịch B.

b) 5 mL dung dịch B vào 10 mL dung dịch A.

c) 10 mL dung dịch B vào 10 mL dung dịch A.

Hướng dẫn giải

Phản ứng xảy ra khi trộn các dung dịch:

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

a) Sau khi phản ứng, số mol NaOH dư là: 5.10^-3.0,1 = 5.10^-4(mol)

\([O{{H}^{-}}]=\frac{5.10-4}{(5+10){{.10}^{-3}}}=0,033(M)\)

b) Sau phản ứng, số mol HCl dư: 5.10^-3.0,1 = 5.10^-4(mol)

\([{{H}^{+}}]=\frac{{{5.10}^{-4}}}{(5+10){{.10}^{-3}}}=0,033(M)\)

c) Sau phản ứng, dung dịch chỉ có NaCl, pH = 7.

Hướng dẫn trả lời

Số mol NaOH thêm vào là 2,5.10^-3 mol; số mol HCl ban đầu là 5.10-³ mol.

Dựa vào phương trình: H⁺ + OH^– ⟶ H₂O, tính được số mol H⁺ trong dung dịch thu được sau khi thêm NaOH là 2,5.10^-3 mol.

Vậy 

\(pH=-lg\left( \frac{{{255.10}^{3}}}{0,025+0,05} \right)=1,48\)

Hướng dẫn trả lời

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

n_NaOH = 0,01Vmol;

n_HCl = 0,03Vmol

→ Dung dịch chứa muối NaCl và HCl dư.

\(\Rightarrow [{{H}^{+}}]du=\frac{0,03V-0,01V}{2V}=0,01M\)

pH = lg[ H⁺ ] = 2

C. CÂU HỎI VẬN DỤNG LIÊN QUAN

Phần I. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

Câu 1. Một dung dịch có pH = 11,7. Nồng độ ion hydrogen (H⁺) của dung dịch là

A. 2,3 M.

B. 11,7 M.

C. 5,0.10^-3M.

D. 2,0.10^-12

Câu 2. Calcium hydroxide rắn được hoà tan trong nước cho tới khi pH của dung dịch đạt 10,94. Nồng độ của ion hydroxide (OH^–) trong dung dịch là

A. 1,1.10^-11M.

B. 3,06 M.

C. 8,7.10^-4 M.

D. 1,0.10^-14 M.

Câu 3. Cho ba dung dịch có cùng nồng độ: hydrochloric acid (HCl), ethanoic acid (acetic acid, CH₃COOH) và sodium hydroxide (NaOH). Khi chuẩn độ riêng một thể tích như nhau của dung dịch HCl và dung dịch CH₃COOH bằng dung dịch NaOH, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Trước khi chuẩn độ, pH của hai acid bằng nhau.

B. Tại các điểm tương đương, dung dịch của cả hai phép chuẩn độ đều có giá trị pH bằng 7.

C. Cần cùng một thể tích sodium hydroxide để đạt đến điểm tương đương.

D. Giá trị pH của hai acid tăng như nhau cho đến khi đạt điểm tương đương.

Câu 4. Cho các dung dịch sau: HCl 0,1 M, H₂SO₄ 0,1 M và CH₃COOH 0,1 M. Thứ tự dung dịch trên theo chiều giá trị pH giảm dần là

A. pH (H₂SO₄) < pH (HCl) < pH (CH₃COOH).

B. pH (CH₃COOH) < pH (HCl) < pH (H₂SO₄).

C. pH (HCl) < pH (H₂SO₄) < pH (CH₃COOH)

D. pH (HCl) < < pH (CH₃COOH) < pH (H₂SO₄)

Câu 5. Dung dịch nào sau đây có pH > 7?

A. NaOH.

B. H₂SO₄.

C. NaCl.

D. HNO₃.

Câu 6. Câu nào sau đây sai

A. pH = - lg[H⁺].

B. [H⁺]= 10^a thì pH = a.

C. pH + pOH = 14.

D. [H⁺]. [OH^-]= 10^-14.

Câu 7. Một dung dịch có nồng độ H⁺ bằng 0,001M thì pH và [OH]của dung dịch này là

A. pH = 2; [OH^-]=10^-10 M.

B. pH = 3; [OH^-]=10^-10M.

C. pH = 10^-3; [OH^-]=10^-11M.

D. pH = 3; [OH^-]=10^-11M.

Phần II. Tự luận

Câu 1. Trộn 100 mL dung dịch có pH = 1 gồm HCl và HNO₃ với 100 mL dung dịch NaOH nồng độ a (mol/L) thu được 200 mL dung dịch có pH = 12. Giá trị của a là bao nhiêu? (biết trong mọi dung dịch [H⁺][OH^-] = 10^-14)

Câu 2. Cho a lít dung dịch KOH có pH = 12,0 vào 8,00 lít dung dịch HCl có pH = 3,0 thu được dung dịch Y có pH =11,0. Giá trị của a là bao nhiêu? Kết quả làm tròn đến phần trăm (sau dấu phẩy hai chữ số).

Câu 3. Dung dịch HCl có pH = 1 (dung dịch A), dung dịch NaOH có pH = 13 (dung dịch B). pH của dung dịch sau khi trộn 5 mL dung dịch B vào 10 mL dung dịch A là bao nhiêu

Câu 4. Trộn lẫn 3 dung dịch H₂SO₄ 0,1 M, HNO₃ 0,2 M và HCl 0,3 M với những thể tích bằng nhau, thu được dung dịch X. Lấy 300 mL dung dịch X cho phản ứng với V lít dung dịch Y gồm NaOH 0,2 M và KOH 0,29 M, thu được dung dịch Z có pH = 2. Tính thể tích V?

D. ĐÁP ÁN HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

  📥 Để xem toàn bộ câu hỏi, hướng dẫn giải mời các bạn ấn link TẢI VỀ