Hoá học 11 Bài 3: Sự điện li của nước - pH và Chất chỉ thị axit-bazơ

Lý thuyết20 Trắc nghiệm33 BT SGK 294 FAQ

Bài giảng tìm hiểu về các khái niệm Tích số ion của nước, về pH, chất chỉ thị axit - bazơ. Từ đó thông qua các ví dụ và phân tích để các em học sinh biết đánh giá độ axit và độ kiềm của các dung dịch theo nồng độ ion H⁺ và pH; xác định màu của một số chất chỉ thị trong khoảng pH khác nhau.

YOMEDIA

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Nước là chất điện li rất yếu

1.2. Khái niệm pH, Chất chỉ thị axit bazơ

2. Bài tập minh hoạ

3. Luyện tập Bài 3 Hóa học 11

3.1. Trắc nghiệm

3.2. Bài tập SGK và Nâng cao Chương 1 Bài 3

4. Hỏi đáp về Bài 3: Sự điện li của nước- pH

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Nước là chất điện li rất yếu

1.1.1. Sự điện li của nước

Nước là chất điện rất yếu.
Phương trình điện li: H₂O \(\rightleftarrows\) H⁺ + OH^-

1.1.2. Tích số ion của nước

Ở 25^OC, hằng số ^{\({K_{{H_2}O}}\)} gọi là tích số ion của nước.

\({K_{{H_2}O}}\) = [H⁺]. [OH ^-] = 10^-14

→ [H⁺] = [OH ^-] = 10^-7

Nước là môi trường trung tính, nên môi trường trung tính là môi trường trong đó [H⁺] = [OH] = 10^-7

1.1.2. Ý nghĩa tích số ion của nước

*Trong môi trường axit

Ví dụ: Tính [H⁺] và [OH ^-] của dung dịch HCl 10^-3M.

HCl → H⁺ + Cl^-

10^-3 M → 10^-3 M

=> [H⁺] = [HCl] = 10^-3 M

=>[OH^-] = \(\frac{{{{10}^{ - 14}}}}{{{\rm{[}}{{\rm{H}}^ + }{\rm{]}}}} = \frac{{{{10}^{ - 14}}}}{{{{10}^{ - 3}}}}\) = 10^-11M

=> [H⁺] > [OH^-] hay [H⁺] >10^-7 M.

*Trong môi trường bazơ

Vd: Tính [H⁺] và [OH^-] của dung dịch NaOH 10^-5M

NaOH → Na⁺ + OH^-

10^-5M → 10^-5M

=> [OH^-] = [NaOH] = 10^-5M

=> [H⁺] =\(\frac{{{{10}^{ - 14}}}}{{{\rm{[}}O{H^ - }{\rm{]}}}} = \frac{{{{10}^{ - 14}}}}{{{{10}^{ - 5}}}}\) = 10^-9 M

=>[OH^-] > [H⁺]

* Kết luận

Vậy [H⁺] là đại lượng đánh giá độ axít, độ bazơ của dung dịch.

Mt trung tính: [H⁺] = 10^-7 M

Mt bazơ : [H⁺] <10^-7 M

Mt axít: [H⁺] > 10^-7 M

1.2. Khái niệm về pH, chất chỉ thị axit bazơ

1.2.1. Khái niệm pH

Dung dịch được sử dụng nhiều thường có [H⁺] trong khoảng 10 ^-1 à 10^-14 M. Để tránh ghi giá trị [H⁺] với số mũ âm, người ta dùng pH.
Công thức: [H⁺] = 10^-pH M hay pH= -lg [H⁺]
Nếu [H⁺] = 10^-a M thì pH = a

Ví dụ:

[H⁺] = 10^-3 M => pH=3 môi trường axít

[H⁺] = 10^-11 M => pH = 11: môi trường bazơ

[H⁺]= 10^-7 M => pH = 7 :môi trường trung tính.

1.2.2. Chất chỉ thị Axit - bazơ

Là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch
Ví dụ: Quỳ tím, phenolphtalein

Màu của chất chỉ thị vạn năng

Hình 1: Màu của chất chỉ thị vạn năng

(Thuốc thử MERCK của Đức) ở các giá trị pH khác nhau

Video 1: Chỉ thị đo pH từ bắp cải tím

Bài tập minh họa

Bài 1:

Có 5 dung dịch NH₃, HCl, NH₄Cl, Na₂CO₃, CH₃COOH được đánh ngẫu nhiên là A, B, C, D, E. Gía trị pH và khả năng dẫn điện của dung dịch theo bảng sau:

Dung dịch	A	B	C	D	E
pH	5,15	10,35	4,95	1,25	10,60
Khả năng dẫn điện	Tốt	Tốt	Kém	Tốt	Kém

Các dung dịch A, B, C, D, E lần lượt là:

Hướng dẫn:

Các chất điện ly mạnh và phân ly ra càng nhiều ion so với số phân tử chất ban đầu thì dẫn điện càng mạnh
Chất dẫn điện tốt: HCl; NH₄Cl; Na₂CO₃
Chất dẫn điện kém là: CH₃COOH; NH₃
Độ pH tăng dần: HCl; CH₃COOH; NH₄Cl; NH₃; Na₂CO₃

Bài 2:

Cho các dung dịch có cùng nồng độ mol/l: NaHCO₃ (1), Na₂CO₃ (2), NaCl (3), NaOH (4). pH của các dung dịch tăng theo thứ tự:

Hướng dẫn:

NaOH là bazơ mạnh nên có pH lớn nhất
Muối Na₂CO₃ có pH > muối NaHCO₃ vì HCO₃^- vẫn còn 1 Hidro có khả năng phân ly thành H⁺ nhưng vẫn có tính bazo mà không đáng kể
NaCl là muối trung tính nên pH thấp nhất

Vậy ta kết luận pH của các dung dịch tăng theo thứ tự: 3, 1, 2, 4.