Как рассчитать рН 0,1М уксусной кислоты?

Химия 10 класс Растворы и их концентрации рН уксусной кислоты расчет рН 0,1М уксусная кислота химия рН уксусная кислота свойства Новый

Чтобы рассчитать pH 0,1 М раствора уксусной кислоты (CH3COOH), нужно учитывать, что уксусная кислота является слабой кислотой, которая частично диссоциирует в воде. Вот пошаговое объяснение, как это сделать:

Шаг 1: Запишите уравнение диссоциации уксусной кислоты.

Уксусная кислота диссоциирует по следующему уравнению:

CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-

Шаг 2: Определите константу диссоциации (Ka).

Для уксусной кислоты известна константа диссоциации (Ka), которая равна примерно 1,8 × 10^-5 при 25°C. Эта величина показывает, насколько сильно кислота диссоциирует в растворе.

Шаг 3: Запишите выражение для Ka.

Выражение для константы диссоциации выглядит следующим образом:

Ka = [H+][CH3COO-] / [CH3COOH]

Где [H+] — концентрация ионов водорода, [CH3COO-] — концентрация ацетат-ионов, а [CH3COOH] — концентрация недиссоциированной уксусной кислоты.

Шаг 4: Примените приближение.

Поскольку уксусная кислота является слабой кислотой, мы можем сделать следующее приближение:

• Пусть x — это концентрация ионов H+, которые образуются в результате диссоциации уксусной кислоты.
• Тогда [H+] = x и [CH3COO-] = x.
• Концентрация недиссоциированной уксусной кислоты будет равна 0,1 - x, но поскольку x будет маленьким, можно пренебречь им, и считать, что [CH3COOH] ≈ 0,1 М.

Шаг 5: Подставьте значения в уравнение для Ka.

Теперь мы можем подставить значения в уравнение для Ka:

1,8 × 10^-5 = (x)(x) / (0,1)

Это уравнение можно упростить до:

x^2 = 1,8 × 10^-5 * 0,1

x^2 = 1,8 × 10^-6

x = √(1,8 × 10^-6)

Шаг 6: Найдите значение x.

Теперь вычислим значение x:

x ≈ 1,34 × 10^-3 М. Это и есть концентрация ионов водорода [H+].

Шаг 7: Рассчитайте pH.

Теперь, чтобы найти pH, используем формулу:

pH = -log[H+]

Подставим найденное значение:

pH = -log(1,34 × 10^-3) ≈ 2,87.

Итак, окончательный ответ:

pH 0,1 М раствора уксусной кислоты составляет примерно 2,87.