Hóa học Lớp 11. Chẩn đoán kỹ năng đổi giữa $10^{-a}$ và $-\lg x$, là tiền đề trực tiếp của phần pH.
Kiến thức cần nhớ
**1. Lũy thừa cơ số 10 cần nhớ**
$10^a\times10^b=10^{a+b},\qquad \frac{10^a}{10^b}=10^{a-b},\qquad (10^a)^b=10^{ab}$
Với số mũ âm: $10^{-a}=1/10^a$. Ví dụ $10^{-3}=0{,}001$ và $10^{-5}=0{,}00001$. Mỗi khi số mũ giảm 1 đơn vị, giá trị nhỏ đi 10 lần.
**2. Logarit thập phân**
$\lg x$ là số mũ phải đặt cho 10 để được $x$:
$\lg(10^k)=k,\qquad 10^{\lg x}=x$
Ví dụ $\lg(10^{-4})=-4$. Vì vậy $-\lg(10^{-4})=4$. Cần xử lí cả dấu âm của số mũ lẫn dấu trừ đứng trước logarit.
**3. Các quy tắc logarit cơ bản**
$\lg(ab)=\lg a+\lg b$
$\lg\left(\frac{a}{b}\right)=\lg a-\lg b$
$\lg(a^n)=n\lg a$
Các quy tắc này dùng khi nồng độ không đúng dạng $10^{-n}$. Ví dụ:
$-\lg(2\times10^{-3})=3-\lg2\approx2{,}70$
Không được tách sai thành $-\lg2\times\lg10^{-3}$.
**4. Công thức pH và phép đổi ngược**
$pH=-\lg[H^+]$
$[H^+]=10^{-pH}\;(\mathrm{mol/L})$
Ví dụ $[H^+]=10^{-3}$ M thì pH = 3; pH = 5 thì $[H^+]=10^{-5}$ M. Kí hiệu ngoặc vuông $[H^+]$ chỉ **nồng độ mol** của ion $H^+$.
**5. pOH và mối liên hệ ở 25 °C**
$pOH=-\lg[OH^-]$
Ở 25 °C:
$pH+pOH=14$
Vì vậy, nếu biết $[OH^-]$, cần tính pOH trước rồi suy pH. Không thay trực tiếp $[OH^-]$ vào công thức $pH=-\lg[H^+]$.
**6. Thang pH là thang logarit**
Hai dung dịch lệch nhau 1 đơn vị pH thì nồng độ $H^+$ lệch nhau 10 lần; lệch 2 đơn vị thì lệch 100 lần. Dung dịch pH 3 có $[H^+]$ lớn gấp 100 lần dung dịch pH 5. Vì vậy không được hiểu pH 4 “acid gấp đôi” pH 8.
**7. Cách xử lí số không phải lũy thừa tròn**
Viết nồng độ về dạng $a\times10^{-n}$ với $1\le a<10$:
$pH=-\lg(a\times10^{-n})=n-\lg a$
Ví dụ $[H^+]=2{,}5\times10^{-4}$ M:
$pH=4-\lg2{,}5\approx3{,}60$
Có thể dùng máy tính, nhưng cần kiểm tra: do $2{,}5\times10^{-4}>10^{-4}$ nên pH phải nhỏ hơn 4.
**8. Quy trình và lỗi cần tránh**
1. Xác định đề cho $[H^+]$, $[OH^-]$, pH hay pOH.
2. Dùng đúng công thức và đơn vị mol/L.
3. Tách hệ số và lũy thừa nếu cần.
4. Kiểm tra chiều biến đổi: $[H^+]$ lớn hơn thì pH nhỏ hơn.
Lỗi thường gặp: bỏ dấu trừ; nhầm $10^{-pH}$ thành $10^{pH}$; coi pH tuyến tính; dùng $[OH^-]$ để tính trực tiếp pH; nhập máy tính thiếu ngoặc.
ezonthi