В 1 литре раствора находится 2.5608 г уксусной кислоты. Какова концентрация ионов H+ и степень диссоциации этой кислоты, если константа диссоциации HCH3COO равна 1.8*10^-5?

Химия 11 класс Концентрация растворов и диссоциация кислот уксусная кислота концентрация ионов H+ степень диссоциации константа диссоциации раствор уксусной кислоты Новый

Для решения задачи нам необходимо определить концентрацию ионов H+ и степень диссоциации уксусной кислоты (HCH3COO) в растворе. Мы будем следовать следующим шагам:

Шаг 1: Определение молярной массы уксусной кислоты

Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) рассчитывается следующим образом:

• Углерод (C): 12.01 г/моль × 2 = 24.02 г/моль
• Водород (H): 1.008 г/моль × 4 = 4.032 г/моль
• Кислород (O): 16.00 г/моль × 2 = 32.00 г/моль

Итак, молярная масса уксусной кислоты составляет:

24.02 + 4.032 + 32.00 = 60.052 г/моль

Шаг 2: Определение концентрации уксусной кислоты

Теперь мы можем найти концентрацию уксусной кислоты в растворе:

Концентрация (C) = масса (г) / объем (л)

Зная, что в 1 литре раствора содержится 2.5608 г уксусной кислоты, получаем:

C = 2.5608 г / 1 л = 2.5608 моль/л

Шаг 3: Установление уравнения диссоциации уксусной кислоты

Уксусная кислота диссоциирует по следующему уравнению:

HCH3COO ⇌ H+ + CH3COO-

Обозначим степень диссоциации уксусной кислоты как α. Тогда при диссоциации:

• Начальная концентрация HCH3COO = 2.5608 моль/л
• Концентрация H+ = α × 2.5608
• Концентрация CH3COO- = α × 2.5608

Шаг 4: Запись уравнения для константы диссоциации

Константа диссоциации (K) для уксусной кислоты определяется как:

K = [H+] × [CH3COO-] / [HCH3COO]

Подставим значения:

K = (α × 2.5608) × (α × 2.5608) / (2.5608 × (1 - α))

Упрощая, получаем:

K = α² × 2.5608 / (1 - α)

Шаг 5: Подстановка значения K и решение уравнения

Теперь подставим значение K = 1.8 × 10^-5:

1.8 × 10^-5 = α² × 2.5608 / (1 - α)

Это уравнение можно решить численно или методом подбора. Для малых значений α, можно предположить, что (1 - α) ≈ 1. Таким образом, уравнение упростится до:

1.8 × 10^-5 ≈ α² × 2.5608

α² = (1.8 × 10^-5) / 2.5608

α² ≈ 7.04 × 10^-6

α ≈ √(7.04 × 10^-6) ≈ 0.00265

Шаг 6: Определение концентрации ионов H+

Теперь, зная степень диссоциации α, можем найти концентрацию ионов H+:

[H+] = α × 2.5608 ≈ 0.00265 × 2.5608 ≈ 0.00678 моль/л

Итак, в итоге мы получили:

• Концентрация ионов H+ ≈ 0.00678 моль/л
• Степень диссоциации уксусной кислоты α ≈ 0.00265 (или 0.265%)