Для вычисления рН раствора уксусной кислоты (СН3СООН) с концентрацией 0.02 М, нам нужно учитывать, что уксусная кислота является слабой кислотой, которая частично диссоциирует в воде. Давайте рассмотрим шаги, которые помогут нам рассчитать рН этого раствора.
- Запишите уравнение диссоциации уксусной кислоты:
- Определите константу диссоциации:
- Для уксусной кислоты известна константа диссоциации (Ka), которая равна примерно 1.8 × 10^-5.
- Составьте выражение для константы диссоциации:
- Ka = [СН3СОО-] * [Н+] / [СН3СООН]
- Обозначьте начальные концентрации:
- Начальная концентрация уксусной кислоты [СН3СООН] = 0.02 М.
- Предположим, что x – это количество диссоциировавшейся кислоты:
- [СН3СООН] = 0.02 - x, [СН3СОО-] = x, [Н+] = x.
- Подставьте в уравнение для Ka:
- 1.8 × 10^-5 = (x * x) / (0.02 - x).
- Приблизьте уравнение:
- Поскольку уксусная кислота слабая, можно предположить, что x будет значительно меньше 0.02, и тогда можно пренебречь x в знаменателе:
- 1.8 × 10^-5 ≈ (x^2) / 0.02.
- Решите уравнение:
- x^2 = 1.8 × 10^-5 * 0.02.
- x^2 = 3.6 × 10^-7.
- x = √(3.6 × 10^-7) ≈ 1.89 × 10^-4 М.
- Найдите рН:
- pH = -log[Н+].
- pH = -log(1.89 × 10^-4) ≈ 3.72.
Таким образом, рН раствора уксусной кислоты с концентрацией 0.02 М составляет примерно 3.72.