Bài học

Thang pH

Em sẽ làm được gì?

Mục tiêu bài học: Em đọc được thang pH: pH < 7 là acid, pH = 7 trung tính, pH > 7 là base; biết pH càng xa 7 thì tính acid/base càng mạnh; và so sánh/sắp xếp được các dung dịch theo độ pH.

Cần nhớ trước

Kiến thức cần có: Acid (Chương 1–2), base (Chương 3).

Khởi động: Nói một dung dịch là “acid” hay “base” thôi thì chưa đủ thông tin — còn cần biết nó mạnh hay yếu. Giấm ăn và acid trong bình ắc quy đều là acid, nhưng rõ ràng mức độ nguy hiểm khác hẳn nhau. Làm sao đo được sự khác biệt đó bằng một con số?

Thang pH

Thang pH là một thước đo chạy từ 0 đến 14, cho biết một dung dịch có tính acid hay base và mạnh đến mức nào:

pH < 7: dung dịch có tính acid.
pH = 7: dung dịch trung tính (ví dụ nước tinh khiết).
pH > 7: dung dịch có tính base (kiềm).

Quy tắc đọc thang: càng xa số 7 thì tính chất càng mạnh. Cụ thể, pH càng nhỏ (càng gần 0) thì acid càng mạnh; pH càng lớn (càng gần 14) thì base càng mạnh. Có thể đo pH bằng giấy chỉ thị pH (giấy chỉ thị vạn năng) — đổi màu theo từng mức pH, cho kết quả gần đúng nhanh chóng — hoặc bằng máy đo pH điện tử, cho kết quả chính xác hơn.

**Thang pH** là một thước đo chạy từ **0 đến 14**, cho biết một dung dịch có tính acid hay base và mạnh đến mức nào: - **pH < 7**: dung dịch có tính **acid**. - **pH = 7**: dung dịch **trung tính** (ví dụ nước tinh khiết). - **pH > 7**: dung dịch có tính **base** (kiềm). Quy tắc đọc thang: càng xa số 7 thì tính chất càng **mạnh**. Cụ thể, pH càng **nhỏ** (càng gần 0) thì acid càng **mạnh**; pH càng **lớn** (càng gần 14) thì base càng **mạnh**. Có thể đo pH bằng **giấy chỉ thị pH (giấy chỉ thị vạn năng)** — đổi màu theo từng mức pH, cho kết quả gần đúng nhanh chóng — hoặc bằng **máy đo pH điện tử**, cho kết quả chính xác hơn.

pHSố từ 0 đến 14 cho biết tính acid/base: pH < 7 acid, pH = 7 trung tính, pH > 7 base; càng xa 7 tính chất càng mạnh.

Chữ pH là viết tắt từ tiếng Pháp/Latin, do nhà hóa học Đan Mạch Søren Sørensen đề xuất từ đầu thế kỷ 20 để có một cách đo tiêu chuẩn, thống nhất trên toàn thế giới thay vì chỉ nói chung chung “acid mạnh” hay “base yếu”. Nhờ có thang đo chung này, các nhà khoa học, bác sĩ, nông dân ở bất kỳ đâu cũng có thể trao đổi chính xác về độ acid/base của một dung dịch bằng cùng một con số.

Chữ **pH** là viết tắt từ tiếng Pháp/Latin, do nhà hóa học Đan Mạch Søren Sørensen đề xuất từ đầu thế kỷ 20 để có một cách đo tiêu chuẩn, thống nhất trên toàn thế giới thay vì chỉ nói chung chung “acid mạnh” hay “base yếu”. Nhờ có thang đo chung này, các nhà khoa học, bác sĩ, nông dân ở bất kỳ đâu cũng có thể trao đổi chính xác về độ acid/base của một dung dịch bằng cùng một con số.

Thang pH 0–14: bên trái 7 là acid (càng nhỏ càng mạnh), 7 là trung tính, bên phải là base (càng lớn càng mạnh).

Ví dụ

Ví dụ 1 — Đọc pH

1
Ba dung dịch có pH lần lượt là 2, 7, 11. Hãy phân loại từng dung dịch.
2
Nhỏ hơn 7 → có tính acid, khá mạnh vì cách xa mốc 7.
3
Bằng 7 → trung tính.
4
Lớn hơn 7 → có tính base.
5
pH 2: acid; pH 7: trung tính; pH 11: base.

Ví dụ

Ví dụ 2 — So sánh độ mạnh của hai acid

1
Hai dung dịch acid có pH lần lượt là 2 và 5. Dung dịch nào có tính acid mạnh hơn? Giải thích.
2
Cả hai đều nhỏ hơn 7 nên đều là acid. Theo quy tắc, pH càng nhỏ (càng gần 0) thì acid càng mạnh.
3
Dung dịch pH = 2 có tính acid mạnh hơn dung dịch pH = 5, vì pH = 2 gần 0 hơn (xa mốc trung tính 7 hơn).

Ví dụ

Ví dụ 3 — Sắp xếp nhiều dung dịch theo thang pH

1
Cho bốn dung dịch có pH lần lượt là 9, 2, 7, 5. Hãy sắp xếp chúng theo chiều tăng dần tính acid.
2
pH = 9 → base; pH = 7 → trung tính; pH = 5 → acid yếu; pH = 2 → acid mạnh.
3
Bắt đầu từ dung dịch ít mang tính acid nhất (base, pH = 9) → trung tính (pH = 7) → acid yếu (pH = 5) → acid mạnh nhất (pH = 2).
4
Thứ tự tăng dần tính acid: pH 9 → pH 7 → pH 5 → pH 2 (tức là pH giảm dần).

Đọc giấy chỉ thị vạn năng

Giấy chỉ thị vạn năng (universal indicator paper) là một dải giấy tẩm hỗn hợp nhiều chất chỉ thị, đổi màu theo cả một dải cầu vồng tương ứng với từng mức pH: đỏ đậm ở pH rất thấp (acid rất mạnh), cam – vàng khi acid yếu dần, xanh lá ở pH gần 7 (trung tính), rồi xanh lam và tím đậm khi pH tăng dần lên base mạnh. Sau khi nhúng giấy vào dung dịch, học sinh so màu giấy với bảng màu chuẩn đi kèm để đọc ra giá trị pH gần đúng, thường chính xác tới một đơn vị. Đây là công cụ nhanh, rẻ, dùng phổ biến trong phòng thí nghiệm trường học, khác với quỳ tím chỉ cho biết acid/base mà không cho biết mức độ mạnh yếu cụ thể.

**Giấy chỉ thị vạn năng** (universal indicator paper) là một dải giấy tẩm hỗn hợp nhiều chất chỉ thị, đổi màu theo cả một dải cầu vồng tương ứng với từng mức pH: đỏ đậm ở pH rất thấp (acid rất mạnh), cam – vàng khi acid yếu dần, xanh lá ở pH gần 7 (trung tính), rồi xanh lam và tím đậm khi pH tăng dần lên base mạnh. Sau khi nhúng giấy vào dung dịch, học sinh so màu giấy với **bảng màu chuẩn** đi kèm để đọc ra giá trị pH gần đúng, thường chính xác tới một đơn vị. Đây là công cụ nhanh, rẻ, dùng phổ biến trong phòng thí nghiệm trường học, khác với quỳ tím chỉ cho biết acid/base mà không cho biết mức độ mạnh yếu cụ thể.

Ví dụ

Ví dụ 4 — Đọc kết quả giấy chỉ thị vạn năng

1
Nhúng giấy chỉ thị vạn năng vào một mẫu nước ao, giấy chuyển sang màu vàng cam, so với bảng màu chuẩn ứng với pH khoảng 5. Nhận xét về mẫu nước này.
2
pH = 5 nhỏ hơn 7 nên mẫu nước có tính acid, nhưng màu vàng cam (không phải đỏ đậm) cho thấy đây chỉ là acid yếu, không phải acid mạnh nguy hiểm.
3
Mẫu nước ao hơi acid nhẹ (pH~5) — mức phổ biến, không đáng lo ngại nếu không lệch quá xa khỏi mức trung tính.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Lỗi thường gặp

Nhớ đúng chiều: pH nhỏ = acid mạnh, pH lớn = base mạnh. Lỗi rất hay gặp là nghĩ “pH lớn thì acid mạnh” — điều này SAI. Số 7 là mốc trung tính nằm giữa; muốn biết chất nào “mạnh” hơn, phải xét khoảng cách tới 7 theo đúng phía acid hoặc phía base.

Ghi nhớ

Tóm tắt: Thang pH chạy từ 0–14: pH < 7 acid, = 7 trung tính, > 7 base. pH càng nhỏ acid càng mạnh; pH càng lớn base càng mạnh. Đo bằng giấy chỉ thị pH hoặc máy đo pH điện tử.

Bắc cầu sang chương sau: Biết đọc thang pH rồi, giờ mới đến phần thú vị: pH của dạ dày, của nước mưa, của đất trồng, thậm chí của làn da em, đều nói lên điều gì? Chương tiếp theo trả lời.