Trả lời nhanh
Dung dịch NaOH 0,01M có pH = 12 (ở 25°C). NaOH là bazơ mạnh, phân li hoàn toàn nên [OH–] = 0,01 = 10–2 M. Suy ra pOH = 2 và pH = 14 – 2 = 12. Nếu đề cho sẵn các phương án, hãy chọn phương án có giá trị 12.
Cách tính pH của dung dịch NaOH 0,01M
NaOH là bazơ mạnh, trong nước phân li hoàn toàn, không có quá trình thuận nghịch:
NaOH → Na+ + OH–
Ta giải theo ba bước:
- Tìm nồng độ OH–: cứ 1 mol NaOH cho 1 mol OH–, nên [OH–] = 0,01 M = 10–2 M.
- Tính pOH: pOH = –lg[OH–] = –lg(10–2) = 2.
- Tính pH: ở 25°C, pH + pOH = 14 nên pH = 14 – 2 = 12.
Cách khác: dùng tích số ion của nước [H+]·[OH–] = 10–14. Khi đó [H+] = 10–14 : 10–2 = 10–12 M, nên pH = –lg(10–12) = 12. Hai cách cho cùng kết quả.
Vì sao không phải các giá trị khác?
Khi làm trắc nghiệm, các giá trị sai thường xuất phát từ những nhầm lẫn rất quen thuộc:
- pH = 2: đây là pOH, không phải pH. Học sinh quên bước lấy 14 trừ đi. Môi trường bazơ thì pH phải lớn hơn 7, nên pH = 2 (môi trường axit) chắc chắn sai.
- pH = 1 hoặc pH = 10: do nhầm số mũ hoặc nhầm với dung dịch có nồng độ khác (10–4 M cho pH = 10).
- pH = 7: chỉ đúng với môi trường trung tính, không phải dung dịch bazơ mạnh.
- pH = 12: đúng, vì [OH–] = 10–2 M.
Bảng pH của một số dung dịch bazơ mạnh một nấc
| Nồng độ NaOH (M) | [OH–] (M) | pOH | pH |
|---|---|---|---|
| 0,1 | 10–1 | 1 | 13 |
| 0,01 | 10–2 | 2 | 12 |
| 0,001 | 10–3 | 3 | 11 |
| 0,0001 | 10–4 | 4 | 10 |
Mẹo nhớ: với bazơ mạnh một nấc (NaOH, KOH), nồng độ là 10–a M thì pH = 14 – a. Còn với axit mạnh một nấc (HCl, HNO3), nồng độ 10–a M thì pH = a.
Lỗi sai thường gặp
- Quên rằng pH + pOH = 14 chỉ đúng ở 25°C.
- Với Ba(OH)2, Ca(OH)2 (bazơ hai nấc) mà quên nhân đôi: Ba(OH)2 0,01M cho [OH–] = 0,02 M, pOH ≈ 1,70, pH ≈ 12,30, không phải 12.
- Khi pha loãng, quên rằng nồng độ OH– giảm theo hệ số pha loãng chứ pH không giảm tuyến tính.
Bài tập vận dụng (ví dụ tự đặt)
Bài 1. Pha loãng 10 ml dung dịch NaOH 0,01M bằng nước thành 100 ml. Tính pH dung dịch thu được.
Đáp án: thể tích tăng 10 lần nên [OH–] = 10–3 M, pOH = 3, pH = 11.
Bài 2. Dung dịch Ba(OH)2 0,005M có pH bằng bao nhiêu?
Đáp án: [OH–] = 2 × 0,005 = 0,01 M, nên pH = 12.
Bài 3. Trộn 100 ml NaOH 0,02M với 100 ml HCl 0,01M. Tính pH dung dịch sau phản ứng.
Đáp án: nOH– = 0,002 mol; nH+ = 0,001 mol. Phản ứng H+ + OH– → H2O, OH– dư 0,001 mol trong 0,2 lít, tức [OH–] = 0,005 M. pOH = –lg(5·10–3) ≈ 2,30 nên pH ≈ 11,70.
Ghi nhớ
- NaOH là chất điện li mạnh, [OH–] bằng đúng nồng độ NaOH.
- Dung dịch NaOH 0,01M: pOH = 2, pH = 12, môi trường bazơ, làm quỳ tím hoá xanh và phenolphtalein hoá hồng.
Câu hỏi thường gặp
Dung dịch NaOH 0,01M có pH bằng bao nhiêu?
pH bằng 12 ở 25°C. NaOH phân li hoàn toàn nên [OH⁻] = 10⁻² M, pOH = 2, suy ra pH = 14 – 2 = 12.
Vì sao pH của NaOH 0,01M không bằng 2?
Giá trị 2 là pOH của dung dịch. Muốn có pH phải lấy 14 trừ pOH. Ngoài ra dung dịch bazơ có pH lớn hơn 7 nên không thể bằng 2.
Dung dịch Ba(OH)2 0,01M có pH bằng 12 không?
Không. Ba(OH)2 cho 2 ion OH⁻ nên [OH⁻] = 0,02 M, pOH ≈ 1,70 và pH ≈ 12,30.
Pha loãng NaOH 0,01M gấp 10 lần thì pH là bao nhiêu?
Nồng độ OH⁻ còn 10⁻³ M nên pOH = 3 và pH = 11, giảm 1 đơn vị so với ban đầu.