Xác định pH của dung dịch chứa 6,1 g/lit acid benzoic, 1 g/lit NaOH, biết KaC6H5COOH=6.64.10−5KaC6H5COOH=6.64.10−5
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Tính nồng độ của acid benzoic (C6H5COOH) và NaOH:**
- Khối lượng mol của acid benzoic (C6H5COOH) là 122 g/mol.
- Nồng độ của acid benzoic = (6.1 g/L) / (122 g/mol) ≈ 0.05 M.
- Khối lượng mol của NaOH là 40 g/mol.
- Nồng độ của NaOH = (1 g/L) / (40 g/mol) = 0.025 M.
2. **Phản ứng trung hòa:**
- NaOH sẽ phản ứng với acid benzoic để tạo thành muối benzoate (C6H5COO-) và nước.
- Phương trình phản ứng: C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O
- Vì nồng độ NaOH nhỏ hơn acid benzoic, NaOH sẽ phản ứng hết.
- Nồng độ acid benzoic còn lại sau phản ứng = 0.05 M - 0.025 M = 0.025 M.
- Nồng độ muối benzoate tạo thành = 0.025 M.
3. **Tính pH của dung dịch đệm:**
- Dung dịch sau phản ứng là dung dịch đệm chứa acid benzoic và muối benzoate.
- Sử dụng phương trình Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([C6H5COO-] / [C6H5COOH])
- pKa = -log(Ka) = -log(6.64 x 10^-5) ≈ 4.177
- pH = 4.177 + log(0.025 / 0.025) = 4.177 + log(1) = 4.177 + 0 = 4.177
Vậy pH của dung dịch là 4.177.