pH của dung dịch. Chuẩn độ acid - base SVIP

I. pH CỦA DUNG DỊCH. CHẤT CHỈ THỊ

1. pH của dung dịch

pH là đại lượng dùng để đánh giá độ acid hoặc base của dung dịch.

Công thức tính pH:

pH = −log[H⁺]

Phương trình điện li của nước:

\(H_2O\rightleftharpoons H^{+}+OH^{-}\)

Ở 25 ^oC, nồng độ ion H⁺ và OH^- rất nhỏ: [H⁺] = [OH^-] = 10^-7 M. 

- Môi trường acid: [H⁺] > [OH⁻], , khi đó pH < 7.

- Môi trường base: [H⁺] < [OH⁻], khi đó pH > 7.

- Môi trường trung tính: [H⁺] = [OH^-] = 10^-7 mol/L, khi đó pH = 7.

Ví dụ: Hai dung dịch HCl và CH₃COOH đều 0,1 M nhưng [H⁺] lần lượt là 0,1 M và 1,34.10^-3 M, pH tương ứng là 1 và 2,87. Điều này cho thấy HCl là acid mạnh, CH₃COOH là acid yếu.

2. Ý nghĩa của pH trong thực tiễn

Chỉ số pH có vai trò quan trọng trong tự nhiên, y học và đời sống hằng ngày.

- Trong cơ thể người, pH của máu và các dịch tiêu hóa phải ổn định để đảm bảo sức khỏe; sự thay đổi bất thường có thể là dấu hiệu bệnh lí.

- Nhiều loài sinh vật chỉ phát triển tốt trong môi trường có pH thích hợp.

3. Xác định pH bằng chất chỉ thị

Một số chất chỉ thị acid - base như quỳ tím, phenolphthalein, methyl da cam... có thể biến đổi màu sắc tùy theo pH của môi trường.

Sự thay đổi màu sắc trong các môi trường khác nhau của giấy quỳ (1), phenolphthalein (2), giấy pH (3).

II. CHUẨN ĐỘ DUNG DỊCH ACID VÀ BASE

Chuẩn độ là phương pháp xác định nồng độ của một chất dựa trên phản ứng với một dung dịch chuẩn đã biết nồng độ và đo thể tích phản ứng vừa đủ.

Ví dụ: Chuẩn độ dung dịch HCl bằng dung dịch NaOH với chất chỉ thị thường dùng là phenolphthalein.

\(NaOH+HCl\rarr NaCl+H_2O\)

Phản ứng theo tỉ lệ mol 1:1 nên khi hai chất phản ứng vừa đủ, ta có:

V_HCl​.C_HCl ​= V_NaOH​.C_NaOH​

Trong đó:

+ V_HCl và C_HCl lần lượt là thể tích và nồng độ của HCl (đề bài đã cung cấp)

+ V_NaOH​ và C_NaOH lần lượt là thể tích và nồng độ của HCl (V_NaOH đã biết sau khi chuẩn độ)

⚡THÍ NGHIỆM

- Rót dung dịch NaOH vào burette và chỉnh mức về vạch số 0.

- Dùng pipette lấy 10 mL dung dịch HCl 0,1 M cho vào bình tam giác, thêm 1 - 2 giọt phenolphthalein làm chất chỉ thị.

- Nhỏ từ từ NaOH vào bình tam giác, vừa nhỏ vừa lắc đều cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt bền vững (khoảng 10 giây).

- Ghi lại thể tích NaOH đã sử dụng để tính toán.