Độ pH và Cách Tính Nồng Độ pH

Độ pH là chỉ số đo độ hoạt động của các ion H₃O⁺ (H+) trong dung dịch, thể hiện độ axit hay bazơ của nó. Trong các hệ dung dịch nước, nếu giá trị pH < 7 được coi là có tính axit, giá trị pH > 7 thì dung dịch được coi là có tính kiềm.

Cùng tìm hiểu các công thức tính độ pH và phương pháp đo nồng độ pH ?

1. Công thức tính pH:

• Dung dịch axit:

  • Xác định nồng độ mol/l của ion H+ trong dung dịch ở trạng thái cân bằng:

  • pH = -log [H+]

• Dung dịch bazơ:

  • Xác định nồng độ mol/l của ion OH- trong dung dịch ở trạng thái cân bằng:

  • pH = 14 – pOH = 14 + lg ([OH-])

• Công thức cần ghi nhớ thêm:

  • [H+] [OH-] = 10⁻¹⁴

  • Trong đó:

    • H+ biểu thị hoạt độ của các ion H+ (ion hidronium) được đo theo đơn vị là mol/l.

    • OH- là biểu thị hoạt độ của các ion OH- (ion hydroxit) được đo theo đơn vị là mol/l.

  • Log là logarit cơ số 10.

2. Cách tính nồng độ pH trong những trường hợp cụ thể:

• Dung dịch axit:

  • Dung dịch axit mạnh:

    • pH = -log (Ca) trong đó Ca là nồng độ của axit.

  • Dung dịch axit yếu:

    • pH = -1/2.logKa - 1/2.logCa với Ka là hằng số điện ly của axit (axit yếu chỉ bị điện ly 1 phần).

• Dung dịch bazơ:

  • Đối với bazơ mạnh:

    • pH = 14 + log (Cb); Cb là nồng độ bazo.

  • Bazơ yếu:

    • pH = 14 + 1/2logKb + 1/2.log (Cb); Kb là hằng số điện ly bazo.

• Dung dịch muối:

  • Đối với dung dịch muối:

    • pH = -1/2.logKa – 1/2.log (Cm).

  • Đặc biệt, dung dịch muối tạo ra từ bazo mạnh hoặc axit yếu thì tính theo công thức:

    • pH = 14 + 1/2.logKb + 1/2.log (Cm).

• Dung dịch đệm:

  • Dung dịch đệm hay còn gọi hỗn hợp dung dịch chứa axit yếu và bazơ liên hợp với nó hoặc hỗn hợp của bazơ yếu và axit liên hợp, có khả năng chống các biến đổi pH di một lượng nhỏ của axit hoặc bazo được thêm vào hỗn hợp.

  • Công thức tính gần đúng nồng độ pH của dung dịch đệm:

    • pH = pKa – lg (Ca/Cb).

3. Các công cụ đo nồng độ pH thông dụng: