Tính pH của dd CH3COOH 0,1M biết K. của CH3COOH= 2.10-5. Thêm 0,4 gam NaOH vào 1 lít dung dịch đó. Tính pH của dung dịch tạo thành (coi thể tích dung dịch không thay đổi).

Để tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M và sau đó là dung dịch sau khi thêm NaOH, ta thực hiện các bước sau: ### Bước 1: Tính nồng độ ion H⁺ trong dung dịch CH3COOH CH3COOH là axit yếu, có phương trình phân ly như sau: \[ CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+ \] Hằng số phân ly axit (K_a) được cho là: \[ K_a = 2 \times 10^{-5} \] Gọi x là nồng độ của H⁺ và CH3COO⁻ sinh ra. Ta có: \[ K_a = \frac{[CH_3COO^-][H^+]}{[CH_3COOH]} \] Vì nồng độ ban đầu của CH3COOH là 0,1M, sau khi phân ly ta có: \[ K_a = \frac{x^2}{0,1 - x} \] Vì x rất nhỏ so với 0,1, ta có thể bỏ qua x trong mẫu số: \[ K_a \approx \frac{x^2}{0,1} \] Thay giá trị K_a vào phương trình: \[ 2 \times 10^{-5} = \frac{x^2}{0,1} \] Giải phương trình trên: \[ x^2 = 2 \times 10^{-6} \] \[ x = \sqrt{2 \times 10^{-6}} \approx 1,41 \times 10^{-3} \] Vậy nồng độ ion H⁺ trong dung dịch là: \[ [H^+] \approx 1,41 \times 10^{-3} \] ### Bước 2: Tính pH của dung dịch CH3COOH \[ pH = -\log[H^+] \] \[ pH \approx -\log(1,41 \times 10^{-3}) \approx 2,85 \] ### Bước 3: Thêm NaOH vào dung dịch Số mol NaOH được thêm vào là: \[ n_{NaOH} = \frac{0,4 \text{ g}}{40 \text{ g/mol}} = 0,01 \text{ mol} \] NaOH sẽ phản ứng với CH3COOH theo phương trình: \[ CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O \] Số mol CH3COOH ban đầu là: \[ n_{CH3COOH} = 0,1 \text{ mol/L} \times 1 \text{ L} = 0,1 \text{ mol} \] Sau khi phản ứng, số mol CH3COOH còn lại là: \[ n_{CH3COOH, còn lại} = 0,1 - 0,01 = 0,09 \text{ mol} \] Số mol CH3COO⁻ sinh ra là 0,01 mol. ### Bước 4: Tính nồng độ các ion trong dung dịch Sau phản ứng, nồng độ của các ion trong dung dịch 1L là: - Nồng độ CH3COOH: \[ [CH_3COOH] = \frac{0,09 \text{ mol}}{1 \text{ L}} = 0,09 \text{ M} \] - Nồng độ CH3COO⁻: \[ [CH_3COO^-] = \frac{0,01 \text{ mol}}{1 \text{ L}} = 0,01 \text{ M} \] ### Bước 5: Tính pH của dung dịch sau phản ứng Sử dụng công thức pH cho dung dịch đệm: \[ pH = pK_a + \log\left(\frac{[CH_3COO^-]}{[CH_3COOH]}\right) \] Tính pK_a: \[ pK_a = -\log(2 \times 10^{-5}) \approx 4,70 \] Áp dụng vào công thức: \[ pH = 4,70 + \log\left(\frac{0,01}{0,09}\right) \] \[ pH = 4,70 + \log(0,111) \] \[ pH \approx 4,70 - 0,954 \approx 3,746 \] ### Kết luận pH của dung dịch sau khi thêm NaOH là khoảng 3,75.