Tính pH của dung dịch khi hòa tan 0,010 mol axit yếu HA (Ka = 1,0×10⁻⁵) vào 1,0 L nước. (Bỏ qua thủy phân nước).

Để tính pH của dung dịch axit yếu HA, chúng ta sẽ sử dụng công thức tính pH và phương trình cân bằng. 1. **Xác định nồng độ mol của axit**: - Số mol axit HA = 0,010 mol - Thể tích dung dịch = 1,0 L - Nồng độ mol của HA (C) = Số mol / Thể tích = 0,010 mol / 1,0 L = 0,010 M 2. **Viết phương trình phân ly của axit**: \[ HA \rightleftharpoons H^+ + A^- \] 3. **Xác định hằng số phân ly của axit (Ka)**: \[ K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]} \] 4. **Thiết lập phương trình cân bằng**: - Giả sử nồng độ của ion H⁺ và A⁻ tạo ra là x. Khi đó: - [HA] = 0,010 - x - [H⁺] = x - [A⁻] = x - Thay vào phương trình hằng số: \[ K_a = \frac{x^2}{0,010 - x} \] Thay giá trị Ka vào: \[ 1,0 \times 10^{-5} = \frac{x^2}{0,010 - x} \] 5. **Giả định x là rất nhỏ so với 0,010** (bởi vì axit yếu), ta có: \[ 1,0 \times 10^{-5} = \frac{x^2}{0,010} \] => x² = 1,0 × 10⁻⁵ × 0,010 = 1,0 × 10⁻⁷ 6. **Giải x**: \[ x = \sqrt{1,0 \times 10^{-7}} = 1,0 \times 10^{-4} \text{ M} \] => [H⁺] = 1,0 × 10⁻⁴ M 7. **Tính pH**: \[ pH = -\log[H^+] = -\log(1,0 \times 10^{-4}) = 4 \] **Kết luận**: pH của dung dịch khi hòa tan 0,010 mol axit yếu HA vào 1,0 L nước là 4.