Công cụ này dùng để làm gì
Công cụ này giúp bạn ước tính pH của dung dịch bazơ yếu dựa trên hằng số phân ly bazơ (Kb) và nồng độ mol ban đầu của bazơ. Các bazơ yếu như amoniac (NH₃) chỉ ion hóa một phần trong nước, vì vậy không thể suy ra pH trực tiếp từ nồng độ như với bazơ mạnh. Thay vào đó, ta phải dùng đến tính toán cân bằng hóa học.
Cách sử dụng
Nhập hằng số phân ly bazơ Kb (ví dụ 1,8×10⁻⁵ đối với amoniac) và nồng độ ban đầu C tính theo mol trên lít. Máy tính sẽ trả về nồng độ ion hydroxit, giá trị pOH và cuối cùng là pH. Giá trị pH lớn hơn 7 cho biết dung dịch có tính bazơ (kiềm).
Giải thích công thức
Với một bazơ yếu B phản ứng với nước (B + H₂O ⇌ BH⁺ + OH⁻), biểu thức cân bằng là \(\text{K}_b = \frac{[\text{BH}^+][\text{OH}^-]}{[\text{B}]}\). Giả sử lượng bazơ bị ion hóa là nhỏ so với C, phương trình rút gọn thành \(\text{K}_b \approx \frac{x^2}{\text{C}}\), trong đó \(x = [\text{OH}^-]\). Giải ra ta được
$$[\text{OH}^-] = \sqrt{\text{K}_b \cdot \text{C}}$$Sau đó tính pOH và pH (đúng ở 25 °C, khi hằng số nước pKw = 14):
$$\text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-]$$$$\text{pH} = 14 - \text{pOH}$$
Ví dụ minh họa
Với dung dịch amoniac 0,1 M và Kb = 1,8×10⁻⁵:
$$[\text{OH}^-] = \sqrt{1{,}8\times10^{-5} \times 0{,}1} = \sqrt{1{,}8\times10^{-6}} \approx 1{,}342\times10^{-3}\ \text{mol/L}$$Tiếp theo
$$\text{pOH} = -\log_{10}(1{,}342\times10^{-3}) \approx 2{,}872$$suy ra
$$\text{pH} = 14 - 2{,}872 \approx 11{,}13$$— một dung dịch có tính bazơ vừa phải.
Câu hỏi thường gặp
Phép gần đúng này có luôn đúng không? Cách tính tắt \(\sqrt{\text{K}_b \cdot \text{C}}\) giả định mức độ ion hóa nhỏ hơn khoảng 5% của C. Với những bazơ rất loãng hoặc rất yếu, việc giải đầy đủ bằng phương trình bậc hai sẽ cho kết quả chính xác hơn.
Tại sao lại có pH = 14 − pOH? Ở 25 °C, \(\text{pH} + \text{pOH} = \text{pK}_w = 14\). Ở những nhiệt độ khác, giá trị pKw sẽ thay đổi đôi chút.
Nồng độ dùng đơn vị gì? Mol trên lít (nồng độ mol, M). Kb được nhập ở dạng không có thứ nguyên.
