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 = -lg[H⁺] hay [H⁺] = 10^-pH

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: Mặc dù cùng có nồng độ là 0,1 M, nhưng dung dịch HCl có [H⁺] = 0,1 M (pH = 1), còn CH₃COOH chỉ có [H⁺] = 1,34.10^-3 M (pH = 2,87). Điều này chứng tỏ HCl là acid mạnh (phân li hoàn toàn), còn CH₃COOH là acid yếu (phân li một phần).

2. Ý nghĩa của pH trong thực tiễn

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

- Sự ổn định pH trong máu, dịch vị dạ dày và các dịch tiêu hóa là yếu tố quan trọng để duy trì sức khỏe. Nếu pH thay đổi bất thường thì đó có thể là biểu hiện của 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.

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

⚡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.