Tính pH của dung dịch HNO2 0,2M biết K a = 4.10−-4

Đây là dạng câu hỏi về phương trình hóa học. Cần chú ý bảo toàn số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế và chỉ được thay đổi hệ số, không thay đổi công thức hóa học.

Các quá trình điện li của HNO2 overset ⇌ H++ NO2− K a = 4.10−4 H2Ooverset ⇌ H++ OH− K w = 10−14 Để tính pH của dung dịch thì ta phải đi tìm nồng độ H+ có trong dung dịch. Mà nồng độ H+ này có thể do HNO2 và H2O phân li ra. Để xét xem có bỏ qua sự điện li của H2O tạo ra H+ hay không ta so sánh tích số K a. C a với K w Nếu K a. Ca >> K w thì bỏ qua sư điện li của H2O Nếu K a. C a ≈ K w thì tính đến sự điện li của H2O Các quá trình điện li: HNO2 overset ⇌ H++ NO2− K a = 4.10−4 H2O overset ⇌ H++ OH− K w = 10−14 Ta thấy: K a.C a = 0,2.4.10−4 = 8.10−5 > > K w = 10−14. Do vậy sự phân li của H2O tạo ra H+ là không đáng kể. Vì vậy bỏ qua sự điện li của H2O. Dung dịch chỉ có sự điện li của HNO2 HNO2 overset ⇌ H++ NO2− K a = 4.10−4 ban đầu: 0,2 phân li: x x x cân bằng: (0,2− x) x x

Ta có:Ka = [H+].[NO2^− ] over [HNO2] = x^2 over 0,2− x = 4.10^− 4(*) Cách 1: Giải phương trình bậc 2 → x 2+ 4.10−4 x− 0,2.4.10−4 = 0 → x = 8,7465.10−3 (M) → [H+ ] = x = 8,7465.10−3 (M) → pH =−lg[H+ ] =−lg(8,7465.10−3 ) = 2,058 Cách 2: Ta thấy Ca over Ka = 0,2 over 4.10^− 4 = 500 (Chỉ cần C a lớn gấp 100 lần K a là coi như x rất nhỏ) → x << 0,2 → coi 0,2− x ≈ 0,2

Từ phương trình (*) →x^2 over 0,2 = 4.10^− 4 ⇒ x = sqrt 0,2.4.10^− 4 = 8,944.10^− 3(M) → [H+ ] = x = 8,944.10−3 (M) → pH =−lg[H+ ] =−lg(8,944.10−3 ) = 2,048 ≈ 2,05

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 2,05.