Giá trị tích số ion của nước phụ thuộc vào

VnDoc xin giới thiệu bài Giá trị tích số ion của nước phụ thuộc vào được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Giá trị tích số ion của nước phụ thuộc vào?

1. áp suất.
2. nhiệt độ.
3. sự có mặt của axit hòa tan.
4. sự có mặt của bazơ hòa tan.

Trả lời:

=> Đáp án B

I. Nước là chất điện li rất yếu

1. Sự điện li của nước:

- Nước là chất điện rất yếu.

Pt điện li: H₂O ⇔ H⁺ + OH^-

2. Tích số ion của nước:

- Ở 25^oC, hằng số gọi là tích số ion của nước.

K_H2O = [H⁺]. [OH ^-] = 10^-14

→ [H⁺] = [OH -] = 10^-7

- Nước là môi trường trung tính, nên môi trường trung tính là môi trường trong đó

[H⁺] = [OH^-] = 10^-7

3. Ý nghĩa tích số ion của nước

- Môi trường trung tính có: [H⁺] = [OH^–];

- Môi trường axit có: [H⁺] > [OH^–] ;

- Môi trường bazơ có: [H⁺] < [OH^–] ;

II. Khái niệm về axit. Chất chỉ thị axit - bazơ

1. Khái niệm về pH

Như đã thấy ở trên, dựa vào nồng độ H+ trong dung dịch nước có thể đánh giá được độ axit và độ kiềm của dung dịch. Nhưng dung dịch thường dùng có nồng độ H⁺ nhỏ, để tránh ghi nồng độ H⁺ với số mũ âm, người ta dùng pH với quy ước như sau:

[H⁺] = 1,0.10^−pH(∗)M. Nếu [H⁺] = 1,0.10^−aM thì pH = a.

Thí dụ: [H⁺] = 1,0.10⁻¹M ⇒ pH = 1,00: môi trường axit.

[H⁺] = 1,0.10⁻⁷M ⇒ pH = 7,00: môi trường trung tính.

[H⁺] = 1,0.10⁻¹¹M ⇒ pH = 11,00; môi trường kiềm.

Thang pH thường dùng có giá trị 1 đến 14.

Giá trị pH có ý nghĩa to lớn trong thực tế. Chẳng hạn, pH của máu người và động vật có giá trị gần như không đổi. Thực vật có thể sinh trưởng bình thường chỉ khi giá trị pH của dung dịch trong đất ở trong khoảng xác định đặc trưng cho mỗi loại cây. Tốc độ ăn mòn kim loại trong nước tự nhiên phụ thuộc rất nhiều vào pH của nước mà kim loại tiếp xúc.

2. Chất chỉ thị axit - bazơ

Chất chỉ thị axit - bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch. Thí dụ, màu của hai chất chỉ thị axit bazơ là quỳ và phenolphtalein trong các khoảng pH khác nhau

III. Một số dạng bài tập điển hình

Dạng 1: Lý thuyết về sự điện li của nước và pH

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Nước là chất điện li rất yếu: H₂O ⇌ H⁺ + OH^-​

Tích số ion của nước: = [H+][OH-] =10^-14 M (đo ở 25^oC)

Môi trường axit:

[H⁺] > [OH^–] hay [H⁺] > 1,0.10^–7M => pH < 7

Môi trường kiềm:

[H⁺] < [OH^–] hay [H⁺] < 1,0.10^–7M. => pH > 7

Môi trường trung tính:

[H⁺] = [OH^–] = 1,0.10^–7M. => pH = 7

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Cho các muối sau đây: NaNO₃; K₂CO₃; CuSO₄; FeCl₃; AlCl₃; KCl. Các dung dịch có pH = 7 là

1. NaNO₃; KCl.
2. K₂CO₃; CuSO₄; KCl.
3. CuSO₄; FeCl₃; AlCl₃.
4. NaNO₃; K₂CO₃; CuSO₄​

Hướng dẫn giải chi tiết:

- Dung dịch có môi trường trung tính sẽ có pH = 7

Mặt khác muối có môi trường trung tính là muối của KL mạnh và gốc axit mạnh

Đáp án A

Ví dụ 2: Trong số các dung dịch: Na₂CO₃, KCl, CH₃COONa, NH₄Cl, NaHSO₄, C₆H₅ONa, những dung dịch có pH > 7 là

1. Na₂CO₃, NH₄Cl, KCl.
2. Na₂CO₃, C₆H₅ONa, CH₃COONa.
3. NH₄Cl, CH₃COONa, NaHSO₄​.
4. KCl, C₆H₅ONa, CH₃COONa.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Dung dịch có pH lớn hơn 7 là dung dịch khi thủy phân trong nước cho môi trường bazo. Mặt khác muối có môi trường bazơ là muối của KL mạnh và gốc axit yếu.

A loại do KCl có môi trường trung tính

C loại do NaHSO₄ có môi trường axit

D loại do KCl có môi trường trung tính.

Đáp án B.

Dạng 2: Xác định pH của axit, baz ơ mạnh

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Tính số mol H⁺, OH^- có trong dung dịch

- Nồng độ H⁺, OH^- có trong dung dịch => pH

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Trộn 10g dung dịch HCl 7,3% với 20g dung dịch H₂SO₄ 4,9% rồi thêm nước để được 100ml dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.

Hướng dẫn giải chi tiết:

m_HCl = 10.7,3% = 0,73 gam

=> n_HCl = 0,73 : 36,5 = 0,02 mol

m_H2SO4= 20.4,9% = 0,98 gam

=> n_H2SO4= 0,98 : 98 = 0,01 mol

Ta có phương trình điện li như sau:

HCl → H^+​ + Cl^-​

0,02        0,02

H₂SO₄​ → 2H⁺​ + SO₄^2-​

0,01        0,02

=> n_H⁺ = 0,02 + 0,02 = 0,04 (mol)

V dung dịch sau khi pha trộn là 100ml = 0,1 lít

=> [H⁺] = 0,04 : 0,1 = 0,4M

=> pH = -log[H⁺] = 0,4

Câu hỏi bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Tích số ion của nước sẽ tăng lên khi tăng

1. Áp suất
2. Nhiệt độ.
3. Nồng độ ion hiđro.
4. Nồng độ ion hiđroxit

Câu 2. Trong dung dịch HCl 0,001M ở 25^oC, tích số ion của nước là:

1. [H⁺][OH^-] > 1,0.10^-14.
2. [H⁺][OH^-] = 1,0.10^-14.
3. [H⁺][OH^-] < 1,0.10^-14.
4. [H⁺][OH^-] = 10.10^-14.

Câu 3. Trong dung dịch HNO₃ 0,01M thì tích số ion của nước ở nhiệt độ bất kì là:

1. =10^-14
2. >10^-14
3. <10^-14
4. Tất cả đều sai

Câu 4. Dung dịch nào sau đây có pH = 7

1. NH₄NO₃.
2. CH₃COONa.
3. C₆H₅ONa.
4. KClO₃.

Câu 5: Có 250 ml dung dịch HCl 0,4M. Hỏi phải thêm bao nhiêu nước vào dung dịch này để được dung dịch có pH =1,00? Biết rằng sự biến đổi thể tích khi pha trộn là không đáng kể.

Để có pH = 1 thì nồng độ HCl phải bằng 1.10⁻¹ mol/l. Vậy phải pha loãng 4 lần dung dịch HCl 0,4 M, nghĩa là pha thêm 750 ml nước.

Câu 6: Chỉ dùng thuốc thử phenolphtalein, hãy trình bày cách phân biệt ba dung dịch cùng nồng độ mol sau: KOH, HNO₃ và H₂SO_4.

- Nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein vào cả ba dung dịch. Dung dịch nào có màu hồng là dung dịch KOH.

- Lấy các thể tích bằng nhau của ba dung dịch: V ml dung dịch KOH và V ml của mỗi dung dịch axit. Thêm vào hai dung dịch axit vài giọt dung dịch phenolphtalein. Đổ V ml dung dịch KOH vào từng V ml dung dịch axit, sau đó thêm một ít dung dịch KOH nữa, nếu có màu hồng thì dung dịch axit đó là HNO₃ ngược lại nếu không có màu hồng là dung dịch H₂SO₄.

-------------------------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Giá trị tích số ion của nước phụ thuộc vào. Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Giải bài tập Hóa học lớp 11, Giải SBT Hóa Học 11, Trắc nghiệm Hóa học 11, Tài liệu học tập lớp 11