Определите pH и степень диссоциации 0,001 М раствора уксусной кислоты, если константа диссоциации ее...

Чтобы определить pH и степень диссоциации 0,001 М раствора уксусной кислоты, нужно рассмотреть процесс диссоциации уксусной кислоты в воде и использовать константу диссоциации кислоты (Ка).

Уксусная кислота ((CH_3COOH)) в растворе диссоциирует по следующему уравнению:

[ CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^- ]

Константа диссоциации (Ка) для этого процесса равна 1,76 × 10^-5. Это выражается как:

[ K_a = \frac{[H^+][CH_3COO^-]}{[CH_3COOH]} ]

Пусть ([CH_3COOH]_0) — начальная концентрация уксусной кислоты, равная 0,001 М, а (\alpha) — степень диссоциации.

Тогда концентрации ионов можно выразить через (\alpha):

• ([H^+] = \alpha \cdot [CH_3COOH]_0)
• ([CH_3COO^-] = \alpha \cdot [CH_3COOH]_0)
• ([CH_3COOH] = [CH_3COOH]_0 \cdot (1 - \alpha))

Подставим эти выражения в уравнение для константы диссоциации:

[ K_a = \frac{(\alpha \cdot [CH_3COOH]_0)^2}{[CH_3COOH]_0 \cdot (1 - \alpha)} ]

Упростим уравнение:

[ K_a = \frac{\alpha^2 \cdot [CH_3COOH]_0}{1 - \alpha} ]

Так как уксусная кислота является слабой кислотой, (\alpha) обычно значительно меньше 1, и можно пренебречь (\alpha) в знаменателе:

[ K_a \approx \alpha^2 \cdot [CH_3COOH]_0 ]

Отсюда:

[ \alpha^2 = \frac{K_a}{[CH_3COOH]_0} ]

[ \alpha = \sqrt{\frac{K_a}{[CH_3COOH]_0}} ]

Подставим значения:

[ \alpha = \sqrt{\frac{1,76 \times 10^{-5}}{0,001}} ]

[ \alpha = \sqrt{0,0176} ]

[ \alpha \approx 0,1326 ]

Теперь найдем концентрацию ([H^+]):

[ [H^+] = \alpha \cdot [CH_3COOH]_0 = 0,1326 \times 0,001 = 0,0001326 \text{ М} ]

Наконец, рассчитаем pH:

[ \text{pH} = -\log[H^+] ]

[ \text{pH} = -\log(0,0001326) ]

[ \text{pH} \approx 3,88 ]

Итак, pH 0,001 М раствора уксусной кислоты приблизительно равен 3,88, а степень диссоциации составляет около 13,26%.

Для определения pH и степени диссоциации 0,001 М раствора уксусной кислоты, нужно воспользоваться формулой для расчета pH слабых кислот:

pH = -log([H+])

Где [H+] - концентрация ионов водорода в растворе, которая равна концентрации ионов водорода, образовавшихся в результате диссоциации уксусной кислоты (CH3COOH).

Так как уксусная кислота является слабой кислотой, она диссоциирует по следующему уравнению:

CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+

С учетом данной константы диссоциации (Ka = 1,76*10^-5), можно записать уравнение для степени диссоциации (α) и концентрации [H+] в растворе:

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

1,7610^-5 = xx / (0,001 - x)

Где x - концентрация [H+] в молях, которую мы ищем. После решения данного уравнения, мы найдем степень диссоциации уксусной кислоты.

Зная концентрацию [H+], мы можем рассчитать pH с помощью формулы pH = -log([H+]).

Таким образом, расчет pH и степени диссоциации раствора уксусной кислоты при заданных условиях является стандартной задачей для химических расчетов.