Xin chào các em học sinh lớp 12! Hôm nay, cô sẽ hướng dẫn các em giải một bài tập về dung dịch axit yếu, một kiến thức rất quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 12. Chúng ta cùng bắt đầu nhé!
Bài tập của chúng ta là: CH3COOH có pKa= 4,74. vậy pH của dung dịch CH3COOH 0,15M là bao nhiêu?
Các lựa chọn là: A. 2,78 B. 3,24 C. 5,56 D. 2,3

Bước 1: Xác định bản chất của CH3COOH
CH3COOH là axit axetic, là một axit yếu. Axit yếu khi hòa tan trong nước sẽ phân ly một phần theo phương trình:
CH3COOH <=> H+ + CH3COO-

Bước 2: Hiểu ý nghĩa của pKa
pKa là giá trị âm logarit cơ số 10 của hằng số phân ly axit Ka. Mối quan hệ giữa pKa và Ka được biểu diễn như sau:
pKa = -log(Ka)
Từ đó, ta có thể tính được Ka:
Ka = 10^(-pKa)
Trong bài này, pKa = 4,74, vậy:
Ka = 10^(-4,74)

Bước 3: Áp dụng công thức tính pH cho dung dịch axit yếu
Đối với dung dịch axit yếu có nồng độ ban đầu C và hằng số phân ly Ka, pH có thể được tính gần đúng bằng công thức:
[H+] = sqrt(Ka * C)
Trong đó:
[H+] là nồng độ ion hiđro trong dung dịch (mol/L)
Ka là hằng số phân ly axit
C là nồng độ ban đầu của axit yếu (mol/L)
Chúng ta dùng công thức này vì CH3COOH là axit yếu, sự phân ly là không hoàn toàn và nồng độ ban đầu (0,15M) đủ lớn so với Ka để phép tính gần đúng này cho kết quả chính xác.

Bước 4: Thay số và tính toán
Theo đề bài, ta có:
C = 0,15 M
Ka = 10^(-4,74)
Thay các giá trị vào công thức:
[H+] = sqrt(10^(-4,74) * 0,15)
[H+] = sqrt(10^(-4,74) 1,5 10^(-1))
[H+] = sqrt(1,5 * 10^(-5,74))
[H+] ≈ sqrt(2,79 * 10^(-6))
[H+] ≈ 1,67 * 10^(-3) M

Bước 5: Tính pH từ nồng độ H+
Công thức tính pH là:
pH = -log[H+]
Thay giá trị [H+] vừa tính được vào:
pH = -log(1,67 * 10^(-3))
pH ≈ -(-2,78)
pH ≈ 2,78

Bước 6: So sánh với các đáp án
Kết quả pH chúng ta tính được là 2,78, trùng với đáp án A.

Vậy, đáp án đúng là A. 2,78.
Các em thấy đó, việc hiểu rõ bản chất của chất và áp dụng đúng công thức là chìa khóa để giải bài tập hóa học. Hãy luyện tập thêm nhiều bài tập tương tự để nắm vững kiến thức này nhé!