У розчині оцтової кислоти (СН3СООН) масою 200 грам з масовою
часткою кислоти 6% міститься 0,02 моль катіонів Н+. Обчисліть
ступінь дисоціації кислоти у цьому розчині.
Ответы
Ответ:
Спочатку знайдемо кількість молей оцтової кислоти в розчині:
n(CH3COOH) = m(CH3COOH) / M(CH3COOH) = 200 г / 60 г/моль = 3,33 моль
Також нам дано, що в розчині міститься 0,02 моль катіонів Н+. Оскільки оцтова кислота дисоціює з утворенням катіонів Н+ та аніонів CH3COO-, то можна записати рівняння реакції дисоціації:
CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+
У стані рівноваги концентрації всіх компонентів будуть різними. Позначимо ступінь дисоціації як α. Тоді концентрації компонентів будуть:
[CH3COOH] = (1 - α) * n(CH3COOH)
[CH3COO-] = α * n(CH3COOH)
[H+] = α * n(CH3COOH)
За законом збереження заряду:
[CH3COO-] = [H+]
Підставляючи це вираз вище, отримуємо:
α = [H+] / n(CH3COOH) = [CH3COO-] / n(CH3COOH)
Також за визначенням ступеня дисоціації:
α = кількість дисоційованих молей / загальна кількість молей
У нашому випадку загальна кількість молей дорівнює n(CH3COOH), а кількість дисоційованих молей - 0,02 моль (це кількість катіонів Н+ в розчині). Тому:
α = 0,02 моль / 3,33 моль ≈ 0,006
Отже, ступінь дисоціації оцтової кислоти у цьому розчині становить близько 0,6%.