Dung dịch Acid, Base — độ mạnh yếu và dụng cụ đo pH

Bài pH và sự điện li của acid, base (chủ đề Cân bằng hoá học, Hoá học 11, Chương trình GDPT 2018) phân biệt hai đại lượng dễ nhầm: nồng độ (nhiều hay ít) và độ mạnh yếu (phân li hoàn toàn hay một phần). Mô phỏng có hai màn hình: Giới thiệu với năm dung dịch mẫu cùng nồng độ 0,100 M, và Dung dịch của tôi cho tự phối acid hoặc base, mạnh hoặc yếu. Ở màn Giới thiệu, học sinh chọn lần lượt Nước, Acid mạnh, Acid yếu, Base mạnh, Base yếu; hạt phân tử trong cốc cho thấy acid/base mạnh phân li gần như hoàn toàn thành ion, trong khi acid/base yếu phần lớn còn ở dạng phân tử chưa phân li. Biểu đồ nồng độ cân bằng vẽ theo thang log nồng độ H₃O⁺, OH⁻ và chất chưa phân li. Ở màn Dung dịch của tôi, học sinh chọn Acid hoặc Base, Mạnh hoặc Yếu, kéo thanh trượt độ mạnh (pKa hoặc pKb, giá trị càng lớn thì Ka/Kb càng nhỏ tức càng yếu) và thanh trượt nồng độ ban đầu (0,001–1 M) để xem pH, [H₃O⁺], [OH⁻] và phần trăm phân li α thay đổi theo mô hình cân bằng Ka = [H⁺][A⁻]/[HA] (tương tự cho base với Kb). Ba dụng cụ đo — máy đo pH (đọc số chính xác), giấy quỳ (đổi màu, so với thang màu) và đèn dẫn điện (độ sáng theo tổng nồng độ ion) — kéo được vào cốc để kiểm chứng: ở cùng nồng độ, acid mạnh làm đèn sáng hơn hẳn acid yếu vì tạo nhiều ion hơn, dù cùng một nồng độ ban đầu. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao acid yếu 0,1 M có pH lớn hơn acid mạnh 0,1 M dù nồng độ ban đầu bằng nhau? – Tăng pKa (làm acid yếu hơn) thì phần trăm phân li α thay đổi thế nào ở cùng nồng độ? – Vì sao đèn dẫn điện của Base yếu mờ hơn Base mạnh dù nhúng cùng một cốc thể tích?