Chọn phương án đúng: Tính pH của dung dịch boric acid 0,1 M cho pKa₁, pKa₂ và pKa₃ lần lượt bằng 9,24; 12,74 và 13,80.
Trả lời:
Đáp án đúng: B
Boric acid (H₃BO₃) là một acid yếu, và vì Ka₁ >> Ka₂ >> Ka₃, chúng ta chỉ cần xem xét sự phân ly của proton thứ nhất để tính pH.
H₃BO₃ ⇌ H₂BO₃⁻ + H⁺
Ka₁ = 10⁻⁹·²⁴
Ta có:
Ka₁ = [H₂BO₃⁻][H⁺] / [H₃BO₃]
Ban đầu: [H₃BO₃] = 0.1 M, [H₂BO₃⁻] = 0, [H⁺] = 0
Khi cân bằng: [H₃BO₃] = 0.1 - x, [H₂BO₃⁻] = x, [H⁺] = x
Ka₁ = x² / (0.1 - x)
Vì Ka₁ rất nhỏ so với 0.1, ta có thể giả sử 0.1 - x ≈ 0.1
10⁻⁹·²⁴ = x² / 0.1
x² = 0.1 * 10⁻⁹·²⁴ = 10⁻¹ * 10⁻⁹·²⁴ = 10⁻¹⁰·²⁴
x = √(10⁻¹⁰·²⁴) = 10⁻⁵·¹²
pH = -log[H⁺] = -log(10⁻⁵·¹²) = 5.12
Vậy, pH của dung dịch boric acid 0.1 M là 5.12.