Xin chào các em học sinh thân mến! Cô là giáo viên Hóa học lớp 11 đây. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một dạng bài tập rất quan trọng, đó là tính pH của dung dịch. Các em hãy mở sách giáo khoa trang … (các em tự điền số trang sách giáo khoa của mình nhé) để cùng theo dõi.

Chúng ta sẽ bắt đầu với câu 1.

Câu 1. Tính pH của dung dịch sau:

a. Dung dịch HNO3 0,001M

Để tính pH của dung dịch, trước hết chúng ta cần xác định nồng độ ion H+ có trong dung dịch đó.

Bước 1: Xác định chất tan là axit hay bazơ.
HNO3 là một axit mạnh. Axit mạnh phân li hoàn toàn trong nước.

Bước 2: Viết phương trình phân li của HNO3 trong nước.
HNO3 → H+ + NO3-

Bước 3: Dựa vào phương trình phân li và nồng độ ban đầu của HNO3 để xác định nồng độ ion H+.
Vì HNO3 phân li hoàn toàn theo tỉ lệ 1:1 với ion H+, nên nồng độ của ion H+ sẽ bằng với nồng độ ban đầu của HNO3.
[H+] = 0,001M

Bước 4: Áp dụng công thức tính pH.
Công thức tính pH được định nghĩa là:
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]

Bước 5: Thay số và tính toán.
pH = -\log(0,001)
pH = -\log(10^{-3})
pH = -(-3)
pH = 3

Vậy, pH của dung dịch HNO3 0,001M là 3.

b. Dung dịch Ba(OH)2 0,025M

Tương tự như câu a, để tính pH, chúng ta cần tìm nồng độ ion H+. Tuy nhiên, Ba(OH)2 là một bazơ, nên chúng ta sẽ đi từ nồng độ OH- trước.

Bước 1: Xác định chất tan là axit hay bazơ.
Ba(OH)2 là một bazơ mạnh. Bazơ mạnh phân li hoàn toàn trong nước.

Bước 2: Viết phương trình phân li của Ba(OH)2 trong nước.
Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH-

Bước 3: Dựa vào phương trình phân li và nồng độ ban đầu của Ba(OH)2 để xác định nồng độ ion OH-.
Từ phương trình phân li, ta thấy 1 mol Ba(OH)2 phân li cho ra 2 mol OH-.
Do đó, nồng độ của ion OH- sẽ gấp đôi nồng độ ban đầu của Ba(OH)2.
[OH-] = 2 × 0,025M = 0,050M

Bước 4: Tính nồng độ ion H+ từ nồng độ ion OH- dựa vào tích số ion của nước.
Trong dung dịch nước ở 25°C, tích số ion của nước được xác định bởi công thức:
\[ [\text{H}^+] \times [\text{OH}^-] = 10^{-14} \]
Từ đó, ta có thể tính nồng độ ion H+:
\[ [\text{H}^+] = \frac{10^{-14}}{[\text{OH}^-]} \]

Bước 5: Thay số và tính nồng độ H+.
[H+] = \(\frac{10^{-14}}{0,050}\)
[H+] = \(\frac{10^{-14}}{5 \times 10^{-2}}\)
[H+] = 0,2 \times 10^{-12} M
[H+] = 2 \times 10^{-13} M

Bước 6: Áp dụng công thức tính pH.
\[ \text{pH} = -\log[\text{H}^+] \]

Bước 7: Thay số và tính toán.
pH = -\log(2 \times 10^{-13})
pH = -(\log 2 + \log 10^{-13})
pH = -(\log 2 – 13)
pH = 13 – \log 2
Sử dụng máy tính, ta có \(\log 2 \approx 0,301\).
pH = 13 – 0,301
pH = 12,699

Vậy, pH của dung dịch Ba(OH)2 0,025M là khoảng 12,7.

Các em thấy đó, việc tính pH của dung dịch axit và bazơ có những bước đi hơi khác nhau một chút, nhưng cốt lõi vẫn là xác định đúng nồng độ ion H+. Các em hãy xem lại bài và làm thêm các bài tập tương tự trong sách giáo khoa nhé. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô!