Bài 5
Nồng độ pH - Sự điện li của nước - Chất chỉ thị axit – bazơ
I. Nồng độ pH
Khái niệm và định nghĩa
Trong thực tế ta thường tiếp xúc với các dung dịch axit hay bazơ từ loãng đến rất loãng với: [H+] < < 1 M và [OH-] << 1M.
Khi đó [H+] và [OH-] được viết dưới dạng hàm mũ âm cơ số 10:
[H+] = a.10-nM, [OH-] = b.10-nM.
Dạng hàm này rất khó so sánh, khó hình dung nồng độ của dung dịch, do đó người ta phải chuyển hàm mũ âm ra hàm logarit cơ số 10 xác định bởi:
Như vậy, thay vì nói dung dịch axit có nồng độ [H+] = 10-3,2 M ta nói dung dịch axit có nồng độ
pH = -log10-3,2 = 3,2.
Nếu: [H+] = 10-3 M 
pH = 3
[H+] = 2.10-3,8M 
pH = -log2.10-3,8 = 3,5
[OH-] = 3.10-4,9 M pOH = -log3.10-4,9 = 4,42
Theo toán học rõ ràng là pH và pOH là những hàm giảm theo [H+] và [OH-]
Chú ý: pH là một hàm số - một công cụ toán học đáp ứng yêu cầu thực tế chứ không phải một qui ước.
II. Sự điện li và tích số ion của nước
1. Sự điện li của nước
Dùng điện kế rất nhạy, ta có thể phát hiện nước nguyên chất cũng có tính dẫn điện chứng tỏ nước nguyên chất cũng bị điện li nhưng rất yếu.
Hằng số cân bằng K của nước: 
2. Tích số ion của nước
Có thể đặt Kw = K.[H2O] = [H+][OH-] = hằng số, và ta gọi Kw gọi là tích số ion của nước.
Tích số ion Kw chỉ phụ thuộc nhiệt độ, ở 25oC, kết quả thực nghiệm cho biết
Kw = [H+][OH-] = 10-14 -log [H+][OH-] = -log[H+] - log[OH-] = 14
pH + pOH = 14 (*)
3. Thang đo pH
Môi trường trung tính pH = 7
Môi trường axit pH < 7
Môi trường kiềm pH > 7
Ta có thể lập bảng biến thiên của hàm pH = -log[H+]
Bài tập áp dụng:
Dung dịch A chứa H2SO4 0,002M và HCl 0,005M.
Dung dịch B chứa Ca(OH)2 0,001M và NaOH 0,004M
a. Tính pH của dung dịch A và của dung dịch B.
b. Cho 400 ml dung dịch A tác dụng với 300 ml dung dịch B. Tính pH của dung dịch mới.
Nồng độ pH hiện nay được sử dụng rất phổ biến trong các ngành chế biến thực phẩm, nuớc giải khát, mỹ phẩm, thổ nhưỡng, y dược...
III. Chất chỉ thị màu của axit và bazơ - Cách đo pH
Chất chỉ thị màu axit-bazơ là những chất có màu xác định cho biết môi trường là axit hay bazơ.
- Với giấy quì thì:
+ Môi trường axit có màu đỏ
+ Môi trường trung tính có màu tím
+ Môi trường kiềm có màu xanh.
- Với phenolphtalein:
Không có màu trong môi trường trung tính và môi trường axit và có màu hồng trong môi trường kiềm.
màu xanh thì pH > 7....nói chung giấy có thể hoá thành 14 màu khác nhau ứng với 14 giá trị của hàm pH.
Muốn đo pH thật chính xác ta có thể dùng máy đo pH.
IV. Bài tập áp dụng
Câu 1. Trộn V lít dung dịch HCl 0,01M với 4V lít dung dịch NaOH 0,02M . Ta được 5V lít dung dịch mới có pH bằng
A.2,25. B. 12,15. C. 1,95. D. Tất cả đều sai
Câu 2. pH của dd A và B theo thứ tự là
A.2 và 1,22. B. 1,22 và 12,6. C. 1,22 và 1,4. D. Tất cả đều sai.
Câu 3. Cho V lít dung dịch A tác dụng với 300 ml dung dịch B ta thu được dung mới có pH = 7 Giá trị của V là
A. 0,3 lít. B. 0,5 lít. C. 0,2 lít. D. 0,4 lít.