Trộn 10 mL dung dịch CH3COOH 0,1 M với 40 mL nước được 50mL dung dịch mới. Biết pKa = 4,76. Tính pH của dung dịch sau khi trộn?
Để tính pH của dung dịch sau khi trộn, chúng ta cần xác định nồng độ mới của CH3COOH trong dung dịch và sử dụng công thức liên quan đến hằng số acid.
Ban đầu, bạn có 10 mL dung dịch CH3COOH 0,1 M. Số mol của CH3COOH là:
$$\text{Số mol CH3COOH} = 0,1\, \text{mol/L} \times 0,01\, \text{L} = 0,001\, \text{mol}$$
Sau khi thêm 40 mL nước, thể tích dung dịch mới là 50 mL, tức là 0,05 L. Nồng độ mới của CH3COOH là:
$$[\text{CH3COOH}] = \frac{0,001\, \text{mol}}{0,05\, \text{L}} = 0,02\, \text{M}$$
CH3COOH là acid yếu, do đó phương trình phân ly của nó là:
$$\text{CH3COOH} \rightleftharpoons \text{CH3COO}^- + \text{H}^+$$
Biểu thức hằng số acid Ka là:
$$Ka = \frac{[\text{CH3COO}^-][\text{H}^+]}{[\text{CH3COOH}]}$$
Biết rằng:
$$pKa = 4,76 \Rightarrow Ka = 10^{-4,76}$$
Giả sử sự phân ly của CH3COOH tạo ra x mol/L H+, ta có:
$$Ka = \frac{x \times x}{0,02 - x} = \frac{x^2}{0,02 - x}$$
Vì CH3COOH là axit yếu nên x nhỏ so với 0,02, giả sử (0,02 - x \approx 0,02):
$$x^2 \approx 0,02 \times 10^{-4,76}$$
$$x = \sqrt{0,02 \times 10^{-4,76}}$$
Sau khi tính toán, ta tìm được x, là nồng độ H+, và pH được tính bằng:
$$pH = -\log_{10}(x)$$
Bạn có thể tính toán để tìm pH gần đúng nhé!
Để có thêm thông tin thú vị, hãy ghé thăm trituenhantao.io nhé! Biết đâu lại tìm được cách giải quyết nhanh hơn cả chiếc máy tính bỏ túi.