Cho 0,10 mol axit axetic (CH₃COOH, Ka = 1,8×10⁻5) trong 1,0 L dung dịch.
a) Tính pH.
b) Nếu thêm 0,05 mol NaOH vào dung dịch (tính trên 1 L) — xác định pH sau phản ứng (xem như có tạo đệm CH₃COOH/CH₃COO⁻).

Question

Accepted Answer

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ tiến hành từng bước một.

### a) Tính pH của dung dịch axit axetic (CH₃COOH)

Axit axetic là một axit yếu. Chúng ta sẽ sử dụng công thức tính pH cho axit yếu:

1. Tính nồng độ của axit axetic:
   - C(CH₃COOH) = 0,10 mol / 1,0 L = 0,10 M

2. Gọi nồng độ ion H⁺ trong dung dịch là x. Theo phương trình cân bằng:
   $$
   CH₃COOH \rightleftharpoons H^+ + CH₃COO^-
   $$
   Ta có:
   $$
   Ka = \frac{[H^+][CH₃COO^-]}{[CH₃COOH]} = \frac{x^2}{0,10 - x}
   $$
   Vì x là rất nhỏ so với 0,10 M, ta có thể bỏ qua x trong mẫu số. Do đó:
   $$
   Ka \approx \frac{x^2}{0,10}
   $$

3. Thay giá trị Ka vào phương trình:
   $$
   1,8 \times 10^{-5} = \frac{x^2}{0,10}
   $$
   $$
   x^2 = 1,8 \times 10^{-6}
   $$
   $$
   x = \sqrt{1,8 \times 10^{-6}} \approx 1,34 \times 10^{-3} \text{ M}
   $$

4. Tính pH:
   $$
   pH = -\log[H^+] = -\log(1,34 \times 10^{-3}) \approx 2,87
   $$

### b) Tính pH sau khi thêm 0,05 mol NaOH vào dung dịch

Khi thêm NaOH, sẽ xảy ra phản ứng giữa NaOH và axit axetic tạo thành ion acetate (CH₃COO⁻):

$$
CH₃COOH + OH^- \rightleftharpoons CH₃COO^- + H_2O
$$

1. Tính số mol CH₃COOH và CH₃COO⁻ trước khi thêm NaOH:
   - Số mol CH₃COOH = 0,10 mol
   - Số mol CH₃COO⁻ = 0 mol

2. Sau khi thêm 0,05 mol NaOH:
   - Số mol CH₃COOH sau phản ứng = 0,10 - 0,05 = 0,05 mol
   - Số mol CH₃COO⁻ sau phản ứng = 0 + 0,05 = 0,05 mol

3. Tính nồng độ của CH₃COOH và CH₃COO⁻ trong dung dịch 1 L:
   - C(CH₃COOH) = 0,05 mol / 1,0 L = 0,05 M
   - C(CH₃COO⁻) = 0,05 mol / 1,0 L = 0,05 M

4. Sử dụng công thức pH cho dung dịch đệm:
   $$
   pH = pKa + \log\left(\frac{[CH₃COO^-]}{[CH₃COOH]}\right)
   $$
   Trong đó $ pKa = -\log(Ka) $:
   $$
   pKa = -\log(1,8 \times 10^{-5}) \approx 4,74
   $$

5. Thay các giá trị vào công thức tính pH:
   $$
   pH = 4,74 + \log\left(\frac{0,05}{0,05}\right) = 4,74 + \log(1) = 4,74
   $$

### Kết luận
a) pH của dung dịch axit axetic là khoảng 2,87.  
b) pH sau khi thêm 0,05 mol NaOH vào dung dịch là khoảng 4,74.

Cho 0,10 mol axit axetic (CH₃COOH, Ka = 1,8×10⁻5) trong 1,0 L dung dịch. a) Tính pH. b) Nếu thêm 0,05 mol NaOH vào dung dịch (tính trên 1 L) — xác định pH sau phản ứng (xem như có tạo đệm CH₃COOH/CH₃CO...