Chọn phương án đúng: Máy đo pH hoạt động dựa vào việc đo hiệu điện thế giữa điện cực calomen bão hoà KCl: Pt, Hg | Hg2Cl2 | KCl bão hòa (có thế điện cực ổn định j = + 0,268V) và điện cực hydro: Pt | H2 1 atm | H+ (dung dịch cần đo pH). Hãy tính pH của dung dịch ở 250C nếu hiệu điện thế của hai điện cực này là 0,327V.
Đáp án đúng: B
Ta có công thức tính hiệu điện thế giữa hai điện cực:
E = Ecalomen - Ehydro
Trong đó:
- E là hiệu điện thế đo được (0,327V)
- Ecalomen là thế điện cực calomen (+0,268V)
- Ehydro là thế điện cực hydro, được tính theo phương trình Nernst: Ehydro = 0,0592 * pH
Từ đó suy ra:
0,327 = 0,268 - 0,0592 * pH
0,0592 * pH = 0,268 - 0,327 = -0,059
pH = -0,059 / 0,0592 ≈ -1
Tuy nhiên, có vẻ như có một lỗi trong đề bài hoặc các phương án trả lời, vì giá trị pH tính ra là âm, điều này không phù hợp với các dung dịch thông thường. Giả sử đề bài có chút nhầm lẫn và hiệu điện thế là -0,327V thì:
-0,327 = 0,268 - 0,0592 * pH
0,0592 * pH = 0,268 + 0,327 = 0,595
pH = 0,595 / 0,0592 ≈ 10.05
Nếu ta lấy giá trị tuyệt đối của hiệu điện thế (0.327V) thì:
-0.327 = 0 - (0,268 - 0.0592pH)
0. 327 = - 0,268 + 0.0592pH
0. 0592pH = 0.327 + 0.268 = 0.595
pH = 0.595/0.0592 ≈ 10.05
Các đáp án không phù hợp với kết quả tính toán này. Tuy nhiên, nếu bỏ qua dấu âm và coi như có sai số trong phép đo, ta thấy đáp án B (1,0) có thể gần đúng nếu hiệu điện thế thực tế khác một chút. Nhưng dựa trên đề bài gốc, không có đáp án chính xác.
Do đó, không có đáp án nào đúng trong các phương án đã cho.
