a) Ở điểm tương đương, số mol của CH3COOH và NaOH bằng nhau. Ta tính số mol của CH3COOH:
\( \text{Số mol CH}_3\text{COOH} = \text{N} \times \text{V}_\text{NaOH} = 0.1 \, \text{mol/L} \times 0.1 \, \text{L} = 0.01 \, \text{mol} \)
Do đó, pH của dung dịch tại điểm tương đương được tính bằng công thức Henderson-Hasselbalch:
\( \text{pH} = \text{pKa} + \log{\frac{\text{[A-]}}{\text{[HA]}}} \)
Trong đó, [A-] là nồng độ của ion axit etanoat và [HA] là nồng độ của axit etanoic.
\( \text{[A-]} = \text{[CH}_3\text{COO-]} = \text{[NaOH]} = 0.01 \, \text{mol/L} \)
\( \text{[HA]} = \text{[CH}_3\text{COOH]} - \text{[OH-]} \)
Ở điểm tương đương, nồng độ của OH- sinh ra từ NaOH là:
\( \text{[OH-]} = \frac{\text{Số mol NaOH}}{\text{Thể tích dung dịch sau phản ứng}} = \frac{0.1 \, \text{mol}}{0.1 \, \text{L} + 0.1 \, \text{L}} = 0.05 \, \text{mol/L} \)
\( \text{[CH}_3\text{COOH]} = \frac{\text{Số mol CH}_3\text{COOH còn lại}}{\text{Thể tích dung dịch sau phản ứng}} = \frac{0.09 \, \text{mol}}{0.1 \, \text{L} + 0.1 \, \text{L}} = 0.45 \, \text{mol/L} \)
\( \text{[HA]} = 0.45 \, \text{mol/L} - 0.05 \, \text{mol/L} = 0.4 \, \text{mol/L} \)
Kết hợp vào công thức Henderson-Hasselbalch:
\( \text{pH} = 4.75 + \log{\frac{0.01}{0.4}} \)
\( \text{pH} = 4.75 + \log{0.025} \)
\( \text{pH} = 4.75 - 1.6 \)
\( \text{pH} = 3.15 \)
b) Khi cho thêm 80 mL dung dịch NaOH vào, số mol NaOH dư là:
\( \text{Số mol NaOH dư} = \text{Số mol NaOH ban đầu} - \text{Số mol CH}_3\text{COOH} \)
\( \text{Số mol NaOH dư} = 0.1 \, \text{mol/L} \times 0.08 \, \text{L} - 0.01 \, \text{mol} = 0.008 \, \text{mol} \)
Dựa vào phản ứng chuẩn độ, ta thấy mỗi mol NaOH dư tạo ra một mol OH-, vậy nồng độ OH- là:
\( \text{[OH-]} = \frac{\text{Số mol NaOH dư}}{\text{Thể tích dung dịch sau phản ứng}} \)
\( \text{[OH-]} = \frac{0.008 \, \text{mol}}{0.1 \, \text{L} + 0.18 \, \text{L}} = 0.032 \, \text{mol/L} \)
Tính pH bằng cách sử dụng nồng độ OH-:
\( \text{pOH} = -\log{\text{[OH-]}} = -\log{0.032} \)
\( \text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - (-\log{0.032}) \)
\( \text{pH} = 14 + \log{0.032} \)
\( \text{pH} = 14 + (-1.5) \)
\( \text{pH} = 12.5 \)
Vậy, pH của dung dịch khi cho 80 mL dung dịch NaOH 0.1M là 12.5.
Mong câu tl này sẽ giúp ích cho bạn !
