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

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Nước là chất điện li rất yếu

a. Sự điện li của nước

- Nước là chất điện rất yếu.

- Phương trình điện li: H2O ⇔ H+ + OH-

b. Tích số ion của nước

- Ở 25OC, hằng số KH2O gọi là tích số ion của nước.

KH2O = [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 

c. Ý nghĩa tích số ion của nước

*Trong môi trường axit

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

HCl →      H+      + Cl-

10-3 M → 10-3 M    

⇒ [H+] = [HCl] = 10-3 M 

⇒ $\left[O{H}^{-}\right]=\frac{{10}^{-14}}{\left[H^{+}\right]}=\frac{{10}^{-14}}{{10}^{-3}}={10}^{-11}M$

⇒ [H+] > [OH-] hay [H+] >10-7 M.

*Trong môi trường bazơ

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

     NaOH → Na+ + OH-

    10-5 M  →         10-5 M

⇒ [OH-] = [NaOH] = 10-5 M

⇒ $\left[H^{+}\right]=\frac{{10}^{-14}}{\left[O{H}^{-}\right]}=\frac{{10}^{-14}}{{10}^{-5}}={10}^{-9}M$

⇒ [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

a. 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.

b. 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

Hình 1: Màu của chất chỉ thị vạn năng