Какова концентрация ионов водорода в 0,1М растворе уксусной кислоты, если константа диссоциации уксусной кислоты равна 1,8·10-5?

Химия 11 класс Уксусная кислота и её диссоциация концентрация ионов водорода 0,1М раствор уксусной кислоты константа диссоциации уксусной кислоты Новый

Чтобы найти концентрацию ионов водорода в 0,1 М растворе уксусной кислоты, нам нужно использовать закон диссоциации кислоты и константу диссоциации.

Уксусная кислота (CH3COOH) диссоциирует в воде по следующему уравнению:

CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-

Константа диссоциации (Ka) для уксусной кислоты равна 1,8·10^-5. Это значение позволяет нам рассчитать концентрацию ионов водорода (H⁺) в растворе.

Обозначим:

• [H⁺] - концентрация ионов водорода, которую мы ищем;
• [CH3COO^-] - концентрация ионов ацетата, которая будет равна [H⁺];
• [CH3COOH] - оставшаяся концентрация уксусной кислоты.

Начальная концентрация уксусной кислоты равна 0,1 М. После диссоциации часть уксусной кислоты превратится в ионы водорода и ацетата:

• Концентрация CH3COOH станет (0,1 - x), где x - это концентрация ионов водорода и ацетата, образовавшихся в результате диссоциации.
• Концентрации ионов водорода и ацетата будут равны x.

Теперь мы можем записать уравнение для константы диссоциации:

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

Подставим наши обозначения в уравнение:

1,8·10-5 = (x)(x) / (0,1 - x)

Упрощаем уравнение:

1,8·10-5 = x2 / (0,1 - x)

Поскольку Ka очень мал, можно предположить, что x будет намного меньше 0,1, и мы можем пренебречь x в знаменателе:

1,8·10-5 ≈ x2 / 0,1

Теперь умножим обе стороны на 0,1:

1,8·10-6 = x2

Теперь найдем x, взяв квадратный корень:

x = √(1,8·10-6)

Рассчитав, получаем:

x ≈ 0,00134

Таким образом, концентрация ионов водорода [H⁺] в 0,1 М растворе уксусной кислоты составляет примерно 0,00134 М.