Phải thêm bao nhiêu ml nước vào dung dịch NaOH pH= 12 để được một dung dịch có pH =11 ?

Để giải bài toán này, trước hết chúng ta cần nắm rõ mối liên hệ giữa pH và nồng độ hydroxide ion (OH⁻) trong dung dịch. Công thức tính pH là:

pH = -log[H⁺]

và vì nước là trung tính, nên:

pOH = 14 - pH

Từ đó, chúng ta có thể xác định pOH của dung dịch:

1. Đối với dung dịch NaOH có pH = 12, ta tính pOH:

pOH = 14 - 12 = 2

2. Từ pOH, ta có thể tính nồng độ hydroxide ion (OH⁻) bằng cách sử dụng công thức:

pOH = -log[OH⁻]

Do đó, ta có:

[OH⁻] = 10^(-pOH) = 10^(-2) = 0.01 M

3. Tiếp theo, ta cần xác định nồng độ hydroxide ion cần có để có pH = 11. Tương tự, ta tính pOH:

pOH = 14 - 11 = 3

Và tính nồng độ hydroxide ion:

[OH⁻] = 10^(-pOH) = 10^(-3) = 0.001 M

4. Giờ, ta có hai nồng độ hydroxide ion khác nhau:

- Nồng độ ban đầu [OH⁻]1 = 0.01 M (dung dịch NaOH pH = 12)
- Nồng độ mong muốn [OH⁻]2 = 0.001 M (dung dịch pH = 11)

5. Để chuyển từ nồng độ 0.01 M xuống 0.001 M, ta cần pha loãng dung dịch. Mối quan hệ giữa nồng độ và thể tích trước và sau khi pha loãng được diễn tả bằng công thức:

C1V1 = C2V2

Trong đó:
- C1 = 0.01 M
- C2 = 0.001 M
- V1 là thể tích dung dịch NaOH ban đầu (cần xác định)
- V2 là thể tích dung dịch sau khi pha loãng.

6. Giả sử ta bắt đầu với 1 lít (1000 ml) dung dịch NaOH. Thay vào công thức:

0.01 M 1000 ml = 0.001 M V2

=> V2 = 1000 ml

7. Sau khi tính toán, ta thấy cần pha thêm nước để tổng thể tích lên tới 1000 ml. Điều này có nghĩa là ta cần thêm lượng nước như sau:

V nước cần thêm = V2 - V1 = 1000 ml - 1000 ml = 0 ml.

Như vậy, nếu bắt đầu với 1 lít dung dịch NaOH, ta thực sự không cần thêm nước. Tuy nhiên, nếu thể tích dung dịch ban đầu khác, chúng ta sẽ cần điều chỉnh theo công thức ở trên để tìm lượng nước cần thêm.

Nếu bắt đầu với một thể tích khác (ví dụ 100 ml hoặc 500 ml), ta cần tính lại:

Giả sử ta bắt đầu với 100 ml, thì:

0.01 100 = 0.001 V2

=> V2 = 1000 ml

=> V nước cần thêm = 1000 ml - 100 ml = 900 ml.

Tóm lại, lượng nước cần thêm phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH ban đầu.