Trả lời nhanh
Dung dịch NaOH 0,01M có pH = 12 (ở 25°C). NaOH là bazơ mạnh, điện li hoàn toàn nên [OH–] = 0,01 = 10–2 M. Suy ra pOH = 2, và pH = 14 – 2 = 12. Cũng có thể tính [H+] = 10–14/10–2 = 10–12 M, nên pH = 12.
Lời giải bài toán: tính pH của dung dịch NaOH 0,01M
Đề bài thường gặp: “Tính pH của các dung dịch sau: a) dung dịch NaOH 0,01M; …”. Ở đây ta giải phần a) và hướng dẫn phương pháp chung để em tự làm các phần còn lại.
Bước 1. Viết phương trình điện li. NaOH là chất điện li mạnh:
NaOH → Na+ + OH–
Bước 2. Tính nồng độ OH–. Vì điện li hoàn toàn và mỗi phân tử NaOH cho 1 ion OH– nên [OH–] = CNaOH = 0,01M = 10–2M.
Bước 3. Tính [H+] từ tích số ion của nước. Ở 25°C, [H+]·[OH–] = 10–14, nên [H+] = 10–14 : 10–2 = 10–12M.
Bước 4. Tính pH. pH = –lg[H+] = –lg10–12 = 12.
Kết luận: pH = 12 > 7, dung dịch có môi trường bazơ, làm quỳ tím hoá xanh và phenolphtalein hoá hồng.
Công thức tính pH cần nhớ
| Đại lượng | Công thức (25°C) |
|---|---|
| pH | pH = –lg[H+] |
| pOH | pOH = –lg[OH–] |
| Liên hệ | pH + pOH = 14 |
| Axit mạnh một nấc (HCl, HNO3) | [H+] = CM |
| Bazơ mạnh một nấc (NaOH, KOH) | [OH–] = CM |
| Bazơ mạnh hai nấc (Ba(OH)2, Ca(OH)2) | [OH–] = 2CM |
Mẹo nhớ: khi nồng độ là luỹ thừa của 10, ta đọc nhanh được số mũ. NaOH 10–2M → pOH = 2 → pH = 14 – 2 = 12. Bazơ càng loãng thì pH càng gần 7.
Các ví dụ tương tự (tự đặt để em luyện cách tính)
Các ví dụ dưới đây do chúng tôi tự đặt nhằm minh hoạ phương pháp, không phải các phần còn lại của đề gốc.
- HCl 0,001M: axit mạnh, [H+] = 10–3M → pH = 3.
- Ba(OH)2 0,005M: Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH–, nên [OH–] = 0,01M → pOH = 2 → pH = 12.
- H2SO4 0,005M: ở mức bài tập phổ thông coi điện li hoàn toàn cả hai nấc, [H+] = 0,01M → pH = 2.
- CH3COOH 0,1M, độ điện li α = 1%: axit yếu nên [H+] = 0,1 × 0,01 = 10–3M → pH = 3.
Dạng pha loãng
Lấy 10 mL dung dịch NaOH 0,01M, thêm nước cho đủ 100 mL. Thể tích tăng 10 lần nên nồng độ giảm 10 lần: [OH–] = 10–3M → pOH = 3 → pH = 11. Quy tắc: pha loãng bazơ mạnh 10 lần thì pH giảm 1 đơn vị.
Dạng trộn axit với bazơ
Trộn 100 mL NaOH 0,1M với 100 mL HCl 0,05M.
- nOH– = 0,1 × 0,1 = 0,01 mol; nH+ = 0,1 × 0,05 = 0,005 mol.
- Phản ứng: H+ + OH– → H2O. OH– dư: 0,01 – 0,005 = 0,005 mol.
- Vsau = 0,2 L → [OH–] = 0,005 : 0,2 = 0,025M.
- pOH = –lg0,025 ≈ 1,60 → pH ≈ 12,40.
Lỗi sai thường gặp
- Quên đổi từ pOH sang pH: tính ra 2 rồi ghi luôn pH = 2 là sai. Bazơ thì pH phải lớn hơn 7.
- Quên hệ số 2 ở bazơ hai nấc: Ba(OH)2 0,01M cho [OH–] = 0,02M, không phải 0,01M.
- Dùng sai nồng độ khi trộn: phải tính theo số mol rồi chia cho tổng thể tích sau trộn.
- Áp dụng “điện li hoàn toàn” cho chất điện li yếu như NH3, CH3COOH: phải dùng độ điện li hoặc hằng số K.
Bài luyện tập có đáp án
- Tính pH của dung dịch KOH 0,001M.
Đáp án: [OH–] = 10–3 → pOH = 3 → pH = 11. - Tính pH của dung dịch Ba(OH)2 0,0005M.
Đáp án: [OH–] = 2 × 0,0005 = 10–3M → pH = 11. - Cần pha dung dịch NaOH có pH = 13. Nồng độ NaOH là bao nhiêu?
Đáp án: pOH = 1 → [OH–] = 0,1M → CNaOH = 0,1M.
Câu hỏi thường gặp
Dung dịch NaOH 0,01M có pH bằng bao nhiêu?
pH = 12 ở 25°C, vì NaOH điện li hoàn toàn cho [OH–] = 10^-2 M, pOH = 2 và pH = 14 – 2 = 12.
Vì sao pH của dung dịch NaOH lớn hơn 7?
NaOH điện li ra ion OH– làm [OH–] lớn hơn [H+], dung dịch có môi trường bazơ nên pH lớn hơn 7.
Pha loãng dung dịch NaOH 10 lần thì pH thay đổi thế nào?
Nồng độ OH– giảm 10 lần nên pOH tăng 1 đơn vị và pH giảm 1 đơn vị, ví dụ từ 12 xuống 11.
Tính pH của Ba(OH)2 khác NaOH ở điểm nào?
Ba(OH)2 là bazơ hai nấc, mỗi mol cho 2 mol OH– nên [OH–] = 2 lần nồng độ Ba(OH)2 rồi mới tính pOH và pH.