Công Cụ Tính pH Dung Dịch Đệm Sau Khi Thêm Axit/Bazơ Mạnh

Nhập phép tính

pKa của dung dịch đệm

Số mol bazơ liên hợp (A⁻)

Số mol axit yếu (HA)

Chất thêm vào Add strong acid (H⁺) Add strong base (OH⁻)

Số mol axit/bazơ mạnh thêm vào

Kết quả

pH dung dịch đệm sau khi thêm

4,56

đơn vị pH

pOH	9,44
Số mol bazơ liên hợp mới (A⁻)	0,08
Số mol axit yếu mới (HA)	0,12

Công Cụ Này Làm Gì

Công cụ này dự đoán pH của dung dịch đệm thay đổi ra sao khi bạn thêm một axit mạnh hoặc bazơ mạnh vào. Dung dịch đệm có khả năng chống lại sự thay đổi pH vì nó chứa một axit yếu (HA) cùng bazơ liên hợp của nó (A⁻) với lượng tương đương nhau. Khi thêm axit hay bazơ mạnh, tỉ lệ giữa hai cấu tử này bị dịch chuyển, và pH mới được xác định bằng phương trình Henderson-Hasselbalch. Đây là một công cụ hóa học mang tính phổ quát, áp dụng được ở bất cứ đâu.

Cách Sử Dụng

Nhập giá trị pKa của dung dịch đệm, số mol bazơ liên hợp (A⁻) và axit yếu (HA) có mặt trước khi thêm, sau đó chọn bạn đang thêm axit mạnh (H⁺) hay bazơ mạnh (OH⁻) và với bao nhiêu mol. Công cụ sẽ tính toán sự dịch chuyển theo phương trình tỉ lượng và trả về pH cùng pOH mới. Vì phép tính dựa trên tỉ lệ số mol, bạn cũng có thể nhập nồng độ hoặc milimol — miễn là cả hai cấu tử dùng chung một đơn vị.

Giải Thích Công Thức

Axit mạnh phản ứng với bazơ liên hợp: A⁻ + H⁺ → HA, nên lượng bazơ giảm còn lượng axit tăng. Bazơ mạnh phản ứng với axit yếu: HA + OH⁻ → A⁻ + H₂O, nên lượng axit giảm còn lượng bazơ tăng. pH mới khi đó là:

$$\text{pH} = \text{p}K_a + \log_{10}\!\left(\frac{\text{số mol bazơ mới}}{\text{số mol axit mới}}\right)$$

Phép tính này giả định rằng chất phản ứng mạnh được tiêu thụ hoàn toàn và không cấu tử nào của đệm bị cạn kiệt. Nếu một cấu tử bị tiêu hết, dung lượng đệm đã bị vượt quá và kết quả không còn đáng tin cậy.

The buffer resists pH change in the plateau region; pH equals pKa when conjugate base and acid moles are equal.

Adding strong acid converts conjugate base to acid; adding strong base does the reverse, shifting the buffer ratio.

Ví Dụ Minh Họa

Một dung dịch đệm có pKa 4,74 với 0,10 mol HA và 0,10 mol A⁻. Thêm 0,02 mol axit mạnh. Lượng axit trở thành 0,12 mol và lượng bazơ trở thành 0,08 mol. $$\text{pH} = 4{,}74 + \log_{10}\!\left(\frac{0{,}08}{0{,}12}\right) = 4{,}74 + \log_{10}(0{,}6667) = 4{,}74 - 0{,}176 = 4{,}564$$

Câu Hỏi Thường Gặp

Vì sao pH gần như không đổi? Logarit của một tỉ lệ thay đổi rất chậm, và đó chính là lý do dung dịch đệm giữ pH ổn định quanh giá trị pKa.

Nếu tôi thêm quá nhiều axit mạnh thì sao? Nếu số mol thêm vào bằng hoặc vượt một cấu tử của đệm, cấu tử đó bị tiêu thụ hết, dung dịch đệm bị phá vỡ, và công cụ sẽ hiển thị cảnh báo — lúc này dung dịch sẽ ứng xử như một axit hoặc bazơ mạnh.

Thể tích có ảnh hưởng không? Không — vì phương trình dùng tỉ lệ số mol, nên thể tích pha loãng chung sẽ triệt tiêu lẫn nhau.