pH là gì?
pH là chỉ số đo độ hoạt động của các ion H₃O⁺ (H+) trong dung dịch, thể hiện độ axit hay bazo của nó. Trong các hệ dung dịch nước, nếu giá trị pH<7 được coi là có tính axit, giá trị pH>7 thì dung dịch được coi là có tính kiềm. Để xác định cụ thể, chúng ta cùng tham khảo các công thức tính pH dưới đây.
Công thức tính pH
Chỉ số pH được xác định theo công thức sau:
➣ Tính pH dung dịch axit: xác định nồng độ mol/l của ion H+ trong dung dịch ở trạng thái cân bằng
pH = -log [ H+ ]
➣ Tính pH của dung dịch bazo: xác định nồng độ mol/l của ion OH- trong dung dịch ở trạng thái cân bằng
pH = 14 – pOH = 14 + lg([OH-])
➣ Công thức cần ghi nhớ thêm:
[H+][OH−] = 10-14
Trong đó:
- H+ biểu thị hoạt độ của các ion H+ (ion hidronium) được đo theo đơn vị là mol/l. Trong các dung dịch loãng như nước sông, hồ, nước máy, nước bể bơi thì chỉ số sẽ có giá trị sấp xỉ bằng nồng độ của ion H+
- OH- là biểu thị hoạt độ của ion OH- (ion hydroxit) được đo theo đơn vị là mol/l.
- Log là logarit cơ số 10
Cách tính pH trong những trường hợp cụ thể
1. Công thức tính pH đối với axit
- Dung dịch axit mạnh: pH = -log(Ca) trong đó Ca là nồng độ của axit.
- Dung dịch axit yếu: pH = -1/2.logKa -1/2.logCa với Ka là hằng số điện ly của axit (axit yếu chỉ bị điện ly 1 phần).
2. Công thức tính pH đối với bazo
- Đối với bazơ mạnh: pH = 14 + log(Cb) ; Cb là nồng độ bazo.
- Bazơ yếu: pH = 14 +1/2logKb + 1/2.log(Cb) ; Kb là hằng số điện ly bazo.
3. Cách tính pH đối với muối:
- Đối với dung dịch muối: pH = -1/2.logKa – 1/2.log(Cm).
- Đặc biệt, dung dịch muối tạo ra từ bazo mạnh hoặc axit yếu thì tính theo công thức: pH= 14 + 1/2.logKb + 1/2.log(Cm).
4. Cách tính pH của dung dịch đệm
Nhiều bạn chưa biết khái niệm này, dung dịch đệm hay còn gọi hỗn hợp dung dịch chứa axit yếu và bazơ liên hợp với nó hoặc hỗn hợp của bazơ yếu và axit liên hợp, có khả năng chống các biến đổi pH di một lượng nhỏ của axit hoặc bazo được thêm vào hỗn hợp.
Công thức tính gần đúng nồng độ pH của dung dịch đệm: pH= pKa – lg Ca/Cb.
Các công cụ đo nồng độ pH tiện lợi
1. Chất chỉ thị màu
Dùng chất chỉ thị màu để đo độ pH gồm 2 phương thức đo:
- Thứ nhất ta so sánh màu chuẩn tương ứng với một giá trị pH đã biết với màu chất chỉ thị nhúng trong dung dịch cần đo sử dụng trong dung dịch đệm.
- Thứ hai là chuẩn bị giấy kiểm tra pH được ngâm trong chất chỉ thị, sau đó nhúng giấy vào dung dịch cần kiểm tra và so sánh màu của nó với thang màu
Cách đo pH bằng chất chỉ thị màu
2. Sử dụng giấy quỳ tím
Đây được xem là công cụ trong phòng thí nghiệm, để nhận biết tính acid, kiềm của dung dịch. Phương pháp này rất dễ thực hiện và cho kết quả nhanh, bạn chỉ cần nhúng giấy quỳ tím vào dung dịch, nếu giấy quỳ tím hóa xanh thì dung dịch có tính bazo và giấy hóa đỏ thì dung dịch có tính axit. Để xác định được chỉ số pH cụ thể, ta so sánh màu của giấy quỳ với thang đo tiêu chuẩn.
Giấy quỳ tím
3. Sử dụng máy đo chuyên dụng
Đây là loại thiết bị bể bơi cho ra kết quả chính xác và nhanh chóng giúp người dùng thuận tiện, dễ dàng sử dụng. Bạn chỉ cần nhúng 2 đầu kim loại của máy vào nước hồ bơi và đợi sự thay đổi con số trên bảng điện tử, đó chính là kết quả.
Máy đo pH
4. Sử dụng bộ test thử nước
Sử dụng bộ test thử nước là phương pháp áp dụng phổ biến nhất trong công việc xử lý nước hồ bơi, có nhiệm vụ đo nồng độ pH và hàm lượng Clo, nhằm tính toán liều lượng hóa chất phù hợp.
Các bước sử dụng cực kỳ đơn giản, chỉ cần lấy mẫu nước bể cho vào 2 ống nghiệm, tiến hành nhỏ giọt dung dịch phenol và oto vào, đậy nắp, lắc đều. So sánh màu nước với thanh màu sắc của thang đo, khi đó bạn sẽ biết được độ pH bao nhiêu.
Đo pH bằng bộ test thử nước – Xem sản phẩm
Trên đây, toàn bộ thông tin về công thức tính pH chuẩn xác nhất mà Union muốn giới thiệu đến quý bạn đọc, hy vọng rằng các kiến thức bổ ích trên sẽ giúp bạn có những cách tính pH nhanh nhất, thuận tiện nhất nhé.
