Mục lục bài họcĐang ở d09-b2
Buffers and the Henderson–Hasselbalch Equation
What a buffer is
A buffer contains significant amounts of both a weak acid and its conjugate base. Added $\text{H}^+$ is mopped up by the base; added $\text{OH}^-$ is neutralised by the acid. The pH therefore barely moves.
$$\text{pH}=\text{p}K_a+\log\frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]}$$Two consequences worth memorising:
- When $[\text{A}^-]=[\text{HA}]$, the log term is $0$ and pH $=$ p$K_a$. This is exactly the half-equivalence point of a titration.
- Buffers work best when the ratio is near $1$, so choose an acid whose p$K_a$ is close to the target pH.
Diluting a buffer does not change its pH — the ratio stays the same.
Dung dịch đệm chứa lượng đáng kể của CẢ HAI: một axit yếu và bazơ liên hợp của nó. Thêm $\text{H}^+$ thì bazơ hứng; thêm $\text{OH}^-$ thì axit hứng. Nên pH gần như không nhúc nhích.
Hai hệ quả phải thuộc:
- Khi $[\text{A}^-]=[\text{HA}]$, số hạng log bằng $0$ ⇒ pH $=$ p$K_a$. Đây chính là điểm nửa tương đương của đường chuẩn độ — và là cách thực nghiệm để đo $K_a$.
- Đệm hoạt động tốt nhất khi tỉ lệ gần $1$, nên chọn axit có p$K_a$ gần pH mục tiêu.
Pha loãng dung dịch đệm KHÔNG làm đổi pH — cả tử lẫn mẫu của tỉ lệ đều loãng đi như nhau nên tỉ lệ giữ nguyên. Đây là câu hỏi bẫy quen thuộc.
Dung dịch chứa $0{,}30$ M $\text{CH}_3\text{COOH}$ và $0{,}20$ M $\text{CH}_3\text{COONa}$. Cho $K_a=1{,}8\times10^{-5}$. Tính pH.
$\text{p}K_a=-\log(1{,}8\times10^{-5})=4{,}74$.
$$\text{pH}=4{,}74+\log\frac{0{,}20}{0{,}30}=4{,}74+\log(0{,}667)$$$$=4{,}74-0{,}18=4{,}56$$pH thấp hơn p$K_a$ một chút — hợp lý vì axit đang nhiều hơn bazơ liên hợp.
Kiểm nhanh không cần máy tính: tỉ lệ dưới $1$ ⇒ log âm ⇒ pH phải nhỏ hơn p$K_a$ ✓.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Unit 8 — Acids and Bases gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.