Bài 12. Tính pH cùa dung dịch thu được sau khi thêm 0.300 mol NaNO_(2) vào 1.00 L dung dịch HNO_(3) 0.200 M (K_(a)=4^ast 10^-4)

Để tính pH của dung dịch sau khi thêm NaNO2 vào HNO3, chúng ta cần thực hiện các bước sau:<br /><br />1. **Tính số mol ban đầu của HNO3:**<br /> \[<br /> n_{\text{HNO3}} = C_{\text{HNO3}} \times V_{\text{HNO3}} = 0.200 \, \text{M} \times 1.00 \, \text{L} = 0.200 \, \text{mol}<br /> \]<br /><br />2. **Tính số mol NaNO2 thêm vào:**<br /> \[<br /> n_{\text{NaNO2}} = 0.300 \, \text{mol}<br /> \]<br /><br />3. **Phản ứng trung hòa giữa HNO3 và NaNO2:**<br /> \[<br /> \text{HNO3} + \text{NaNO2} \rightarrow \text{NaNO3} + \text{H2O}<br /> \]<br /> Theo phương trình trên, 1 mol HNO3 phản ứng với 1 mol NaNO2.<br /><br />4. **Tính số mol HNO3 còn lại sau phản ứng:**<br /> \[<br /> n_{\text{HNO3 còn lại}} = n_{\text{HNO3}} - n_{\text{NaNO2}} = 0.200 \, \text{mol} - 0.300 \, \text{mol} = -0.100 \, \text{mol}<br /> \]<br /> Tuy nhiên, vì NaNO2 nhiều hơn, nên HNO3 sẽ bị tiêu thụ hoàn toàn và có dư NaNO2.<br /><br />5. **Tính nồng độ của ion NO2- sau phản ứng:**<br /> \[<br /> C_{\text{NO2-}} = \frac{n_{\text{NaNO2 dư}}}{V_{\text{dung dịch}}} = \frac{0.300 \, \text{mol} - 0.200 \, \text{mol}}{1.00 \, \text{L}} = 0.100 \, \text{M}<br /> \]<br /><br />6. **Xác định pH dựa trên sự cân bằng giữa NO2- và HNO2:**<br /> \[<br /> \text{NO2-} + \text{H2O} \rightleftharpoons \text{HNO2} + \text{OH-}<br /> \]<br /> Với \( K_a \) của HNO2 là \( 4 \times 10^{-4} \), ta có:<br /> \[<br /> K_a = \frac{[\text{H}^+][\text{OH}^-]}{[\text{NO2}^-]}<br /> \]<br /> Giả sử \( [\text{OH}^-] \approx [\text{H}^+] \), ta có:<br /> \[<br /> 4 \times 10^{-4} = \frac{[\text{H}^+]^2}{0.100}<br /> \]<br /> \[<br /> [\text{H}^+]^2 = 4 \times 10^{-4} \times 0.100<br /> \]<br /> \[<br /> [\text{H}^+]^2 = 4 \times 10^{-5}<br /> \]<br /> \[<br /> [\text{H}^+] = \sqrt{4 \times 10^{-5}} = 2 \times 10^{-2.5} \approx 1.58 \times 10^{-2} \, \text{M}<br /> \]<br /><br />7. **Tính pH:**<br /> \[<br /> \text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+] = -\log_{10}(1.58 \times 10^{-2}) \approx 1.80<br /> \]<br /><br />**Giải thích:** Sau khi thêm NaNO2 vào HNO3, dung dịch trở thành môi trường kiềm do sự hiện diện của ion NO2- tạo ra từ phản ứng trung hòa. Nồng độ ion H+ giảm xuống do sự cân bằng giữa NO2- và HNO2, và do đó pH của dung dịch tăng lên.<br /><br />**Câu trả lời:** pH của dung dịch sau khi thêm NaNO khoảng 1.80.