NộI Dung
pH và pKa là các thông số giải pháp quan trọng trong nhiều lĩnh vực hóa học, bao gồm các tính toán liên quan đến cân bằng axit-bazơ. Độ pH là thước đo phổ biến của độ axit, được định nghĩa là logarit âm, đối với bazơ 10, của nồng độ ion hydro hydro của một dung dịch, và được biểu thị bằng: pH = -log. Dấu ngoặc biểu thị nồng độ và dấu "+" biểu thị điện tích của ion hydro. pKa là logarit âm, đến bazơ 10, của hằng số phân ly của đường sắt của một axit yếu. Ví dụ: sự phân ly của một axit yếu HA HA được viết: Ka = /, trong đó A- là bazơ liên hợp cơ bản của axit. Do đó, pKa = -log Ka. Mỗi axit yếu có một giá trị pKa duy nhất. Sử dụng phương trình Henderson-Hasselbalch để tính pH của dung dịch đệm, đây là dung dịch axit yếu và bazơ liên hợp của nó, khi biết pKa của axit. Phương trình này được biểu thị: pH = pKa + log (/).
Giả sử bạn có một dung dịch đệm đã được điều chế bằng cách thêm 25,0 ml dung dịch natri hydroxit (NaOH) 0,1 M vào 75,0 ml dung dịch axit axetic 0,1 M (CH3COOH), trong đó, M M biểu thị nồng độ mol. Lưu ý rằng axit axetic phản ứng với NaOH tạo thành bazơ liên hợp, CH3C00H-, như sau: CH3COOH + NaOH = CH3C00- + Na + H20. Để tính pH, cần tính lượng axit và bazơ liên hợp trong dung dịch đệm sau phản ứng.
Tính số mol ban đầu của bazơ và axit trong dung dịch đệm. Ví dụ: số mol NaOH = 25,0 ml x 0,1 mol / lít x 1 lít / 1000 ml = 0,0025 mol; số mol CH3COOH = 75,0 ml x 0,10 mol / lít x 1 lít / 1000 ml = 0,0075 mol.
Lưu ý rằng, khi trộn các dung dịch, CH3COOH tiêu thụ các ion OH- (hydroxyl) liên kết với NaOH, sao cho phần còn lại là 0,0050 mol CH3COOH (axit), 0,0025 mol CH3COO- (bazơ) và 0 mol OH- .
Thay pKa của axit (4,74 cho axit axetic) và nồng độ axit và bazơ vào phương trình Henderson-Hasselbalch để tính pH của dung dịch đệm. Ví dụ: pH = 4,74 + log (0,0025 / 0,005) = 4,74 + log 0,5 = 4,44.