Công Cụ Này Làm Gì
Công cụ này giúp bạn tính pH của một axit mạnh hoặc bazơ mạnh sau khi đã được pha loãng. Các axit mạnh (HCl, HNO3, và gần đúng cả H2SO4) cùng các bazơ mạnh (NaOH, KOH) đều phân ly hoàn toàn trong nước, nên nồng độ ion H+ hoặc OH- bằng đúng nồng độ mol của chất tan ban đầu. Khi pha loãng dung dịch, nồng độ này giảm xuống và pH dịch chuyển dần về 7.
Cách Sử Dụng
Trước tiên, chọn dung dịch là axit mạnh hay bazơ mạnh. Sau đó nhập nồng độ mol ban đầu C1 (mol/L), thể tích ban đầu V1 và thể tích cuối V2 sau khi thêm dung môi. Lưu ý V1 và V2 phải dùng chung một đơn vị. Công cụ sẽ trả về nồng độ sau pha loãng C2, giá trị pH tương ứng và pOH.
Giải Thích Công Thức
Khi pha loãng, số mol chất tan được giữ nguyên, từ đó ta có mối quan hệ kinh điển \(C_1 \cdot V_1 = C_2 \cdot V_2\), suy ra \(C_2 = C_1 \cdot V_1 / V_2\). Với axit mạnh đơn chức, \([\text{H}^+] = C_2\) và
$$\text{pH} = -\log_{10}(C_2)$$Với bazơ mạnh, \([\text{OH}^-] = C_2\), nên \(\text{pOH} = -\log_{10}(C_2)\) và \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\) (ở 25°C, khi tích số ion của nước pKw = 14).
Ví Dụ Minh Họa
Lấy 10 mL dung dịch HCl 0,1 mol/L và pha loãng thành 100 mL. Khi đó \(C_2 = 0{,}1 \times 10 / 100 = 0{,}01\) mol/L.
$$\text{pH} = -\log_{10}(0{,}01) = 2$$Như vậy axit ban đầu có pH 1, sau khi pha loãng gấp 10 lần đã tăng lên pH 2.
Câu Hỏi Thường Gặp
Công cụ này có dùng được cho axit yếu không? Không. Axit và bazơ yếu chỉ phân ly một phần, nên việc tính pH của chúng cần đến hằng số phân ly axit Ka và phải giải theo cân bằng hóa học.
Vì sao pH tiến gần về 7 khi pha loãng quá nhiều? Khi nồng độ giảm xuống rất thấp, sự tự ion hóa của nước bắt đầu đóng góp đáng kể. Mô hình đơn giản này giả định chất tan chiếm ưu thế; ở nồng độ cực thấp, pH thực tế sẽ tiệm cận giá trị 7.
Tính toán dựa trên nhiệt độ nào? Ở 25°C, khi pKw = 14, dùng để chuyển đổi giữa pH và pOH.
