Tổng hợp khái niệm về Tích số ion của nước và vai trò của chỉ số này trong hóa học. Dựa vào đó các em có thể biết được chất đó là môi trường axit hay kiềm.
- Nước là chất điện rất yếu.
Phương trình điện li: H2O ⇔ H+ + OH-
>>> Tham khảo: Tích số ion của nước là gì và bằng bao nhiêu ở 25oC?
Tích số ion của nước là tích số của nồng độ H+ và nồng độ OH- ([H+][OH- ] ) trong nước và cả trong các dung dịch loãng của các chất khác nhau.
- Ở 25oC, hằng số KH2O gọi là tích số ion của nước:
KH2O = [H+].[OH-] = 10-14
⇒ [H+] = [OH-] = 10-7.
- Môi trường trung tính là môi trường trong đó [H+] = [OH-] = 10-7 M.
a. Môi trường axit
Khi hoà tan axit vào nước, nồng độ H+ tăng, vì vậy nồng độ OH− phải giảm sao cho tích số ion của nước không đổi.
Như khi hoà tan axit HCl vào nước để nồng độ H+ bằng 1,0.10−3 M, thì nồng độ OH− là:
Vậy môi trường axit là môi trường trong đó:
b. Môi trường kiềm
Khi hoà tan bazơ vào nước, nồng độ OH− tăng, vì vậy nồng độ H+ phải giảm sao cho tích số ion của nước không đổi. Thí dụ, hoà tan bazơ vào nước để nồng độ OH− bằng 1,0.10−5 M thì nồng độ H+ là:
Vậy môi trường kiềm là môi trường trong đó :
>>> Tham khảo: Giá trị tích số ion của nước phụ thuộc vào?
Bài 1. Tích số ion của nước là gì và bằng bao nhiêu ở 25oC
Đáp án: Tích nồng độ ion H+ và nồng độ ion OH- trong nước gọi là tích số ion của nước. Ở 25oC, tích số này có giá trị 10-14
Bài 2.
Phát biểu các định nghĩa môi trường axit, trung tính và kiềm theo nồng độ H+ và pH.
Đáp án:
Môi trường axit là môi trường trong đó [H+] > [OH-] hay [H+] > 10-7M hay pH < 7
Môi trường bazơ là môi trường trong đó [H+] < [OH-] hay [H+] < 10-7M hay pH > 7
Môi trường trung tính là môi trường trong đó [H+] = [OH-] hay [H+] = 10-7M hay pH = 7
Bài 3.
Chất chỉ thị axit - bazơ là gì? Hãy cho biết màu của quỳ và phenolphtalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau.
Đáp án:
Chất chỉ thị axit - bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch
Màu của quỳ tím trong các khoảng pH khác nhau:
pH |
pH ≤ 6 |
6 < pH < 8 |
pH ≥ 8 |
Quỳ |
Đỏ |
Tím |
Xanh |
Màu của phenolphtalien trong các khoảng pH khác nhau:
pH |
pH < 8,3 |
8,3 ≤ pH ≤ 10 |
Phenolphtalien |
Không màu |
Hồng |
Bài 4.
Một dung dịch có [OH-] = 1,5.10-5. Môi trường của dung dịch này là
A. Axit
B. Trung tính
C. Kiềm
D. Không xác định được
Đáp án: C, Kiềm
Ta có: [H+] = 10-14/1,5.10-5 = 6,6.10-10M < 10-7M ⇒ Môi trường kiềm
Bài 5.
Tính nồng độ H+, OH- và pH của dung dịch HCl 0,10 M và dung dịch NaOH 0,010 M.
Đáp án:
Dung dịch HCl 0,1M: HCl → H+ + Cl-
0,1M 0,1M
⇒ [H+] = 0,1M ⇒ [OH-] = 10-14/0,1 = 10-13M ⇒ pH = -lg 0,1 = 1
Dung dịch NaOH: NaOH → Na+ + OH-
0,01M 0,01M
⇒ [OH-] = 0,01M ⇒ [H+] = 10-14/0,01 = 10-12M ⇒ pH = - lg 10-12 = 12