Cho 100ml dung dịch HCl 0,1M vào 200ml dung dịch Na2CO3 0,1M. Tính pH của dung dịch thu được sau phản ứng. Biết H2CO3 có pKa1 =6,35, pKa2 =10,33

Phản ứng giữa HCl và Na2CO3 tạo ra muối NaCl và axit yếu H2CO3. HCl + Na2CO3 → NaCl + H2CO3 Số mol HCl ban đầu là: n(HCl) = C(V) = 0,1 x 0,1 = 0,01 mol Số mol Na2CO3 ban đầu là: n(Na2CO3) = C(V) = 0,1 x 0,2 = 0,02 mol Do phản ứng 1:1 giữa HCl và Na2CO3 nên số mol HCl còn lại sau phản ứng là: n(HCl) = n(Na2CO3) = 0,01 mol Số mol H2CO3 được tạo ra trong dung dịch là: n(H2CO3) = n(Na2CO3) = 0,02 mol Tính pH của dung dịch H2CO3 bằng cách sử dụng công thức Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([HCO3-]/[CO32-]) Trong đó: [HCO3-] là nồng độ mol/lít của ion hydrogencacbonat [CO32-] là nồng độ mol/lít của ion cacbonat pKa là hằng số acid dissociation của H2CO3 Ta có thể tính [HCO3-] và [CO32-] bằng cách sử dụng các phương trình phân li ion của H2CO3: H2CO3 ⇌ HCO3- + H+ HCO3- ⇌ CO32- + H+ Để tính [HCO3-], ta sử dụng phương trình: [HCO3-] = Ka1 x [H2CO3]/([H2CO3] + Ka1) = 4,3 x 10^-7 x 0,02/(0,02 + 4,3 x 10^-7) = 0,0199 M Để tính [CO32-], ta sử dụng phương trình: [CO32-] = Ka2 x [HCO3-]/([HCO3-] + Ka2) = 4,8 x 10^-11 x 0,0199/(0,0199 + 4,8 x 10^-11) = 9,6 x 10^-10 M Áp dụng công thức Henderson-Hasselbalch, ta có: pH = 6,35 + log(0,0199/9,6 x 10^-10) = 10,34 Vậy pH của dung dịch thu được sau phản ứng là 10,34.