Bài 3. Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị Axit – bazơ

I. NƯỚC LÀ CHẤT ĐIỆN LI RẤT YẾU

1. Sự điện li của nư­ớc

N­ước điện li rất yếu theo phư­ơng trình sau: 

2. Tích số ion của nư­ớc

Vậy môi tr­ường trung tính là môi trường có:

               [H+] = [OH-]

Tại 25^oC, trong nư­ớc nguyên chất có:

      [H⁺] = [OH^-] = 1,0.10^-7 M.

Đặt: K_H2O = [H⁺] . [OH^-] = 1,0.10^-7 . 1,0.10^-7 = 1,0.10^-14

K_H2O đ­ược gọi tích số ion của n­ước.

Ở nhiệt độ xác định, tích số này là hằng số không những trong nư­ớc tinh khiết mà cả trong những dung dịch loãng khác nữa.

3. Ý nghĩa tích số ion của nư­ớc

a. Môi tr­ường axit

Khi cho axit HCl vào nư­ớc, nồng độ H⁺ tăng, mà tích số ion trong nước không đổi nên nồng độ OH^- phải giảm.

Ví dụ: Hòa tan HCl vào nước để được  [H⁺] = 1,0.10^-3M =>[OH^-] = 1,0.10^-11M

Vậy môi tr­ường axit là môi trư­ờng có:

         [H⁺]  > [OH^-] hay [H⁺]  > 1,0.10^-7M

b. Môi tr­ường kiềm

Khi cho NaOH vào nư­ớc, nồng độ OH^- tăng, mà tích số ion trong nước không đổi nên nồng độ H⁺ phải giảm.

Vậy môi trư­ờng kiềm là môi trư­ờng có:

         [H⁺] < [OH^-] hay [H⁺] < 1,0.10^-7M

Kết luận:

Môi trư­ờng trung tính: [H⁺]  = 1,0.10^-7M

Môi trư­ờng axit:   [H⁺]  > 1,0.10^-7M

Môi tr­ường kiềm: [H⁺]  < 1,0.10^-7M

II. KHÁI NIỆM pH. CHẤT CHỈ THỊ AXIT - BAZO

1. Khái niệm về pH

Để đánh giá độ kiềm, độ axit của dung dịch có thể dựa vào [H⁺].

Để tránh ghi giá trị [H⁺] với số mũ âm, ng­ười ta dùng gía trị pH với quy ư­ớc:

 pH = - lg[H⁺]  ;  [H+] = 10^-pH

Ta có

pH = 7  môi tr­ường trung tính.

pH = 2 môi tr­ường axit.

pH = 10  môi trư­ờng kiềm.

Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14.

2. Chất chỉ thị axit – bazơ

Chất chỉ thị axit – bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc theo giá trị pH của dung dịch.

Khi trộn lẫn một số chất chỉ thị axit – bazơ có màu biến đổi kế tiếp nhau theo giá trị pH ta thu đ­ược chất chỉ thị vạn năng.