Как правильно рассчитать константу диссоциации слабого электролита

 

Задача 94. 
Концентрация ионов Н+ в 0,1 М растворе СН3СООН равна  1,3 · 10–3 моль/дм3. Вычислите константу и степень диссоциации кислоты. 
Решение:
СМ(СН3СООН) = 0,1 моль/дм3;
[H+] = 1,3 · 10–3 моль/дм3;
KD(CH3COOH) = ?
α = ?

1. Вычисление степень диссоциации уксусной кислоты

Для расчета будем использовать формулу: [H+] = СМ · α

Тогда

α = [H+]/CM(CH3COOH) = (1,3 · 10–3)/0,1 = 1,3 · 10–2 или 1,3%.

2. Вычисление константы диссоциации уксусной кислоты

В случае слабых электролитов константа диссоциации определяется по формуле:

KD = (αCM · αCM)/CM(1 - α) = α2CM/(1 - α).

Тогда

KD(СН3СООН) = [(α)2 · СМ(СН3СООН)]/(1 - α) = [(1,3 · 10–2)2 · 0,1]/(1 - 1,3 · 10–2) =
= 0,0000169/0,987 = 0,0000171 = 1,71 · 10–5

Ответ: KD(СН3СООН) = 1,71 · 10–5; альфа = 1,3%. 
 


Задача 95. 
Вычислите константу диссоциации НСООН, если в растворе  w% = 0,46% и она диссоциирована на 4,2%. 
Решение:
М(НСООН) = 46 г/моль;
w% = 0,46%;
α = 4,2% или 0,042
KD(НСООН) = ?

1. Вычисление концентрацию муравьиной кислоты

Концентрацию кислоты находим из вычисления:

СМ(НСООН) = [(w% · 1000г)/100%]/M(НСООН); СМ(НСООН) = [(0,46% · 1000г)/100%]/46 г/моль = 0,1 моль/дм3.

2. Вычисление константы диссоциации НСООН

В случае слабых электролитов константа диссоциации определяется по формуле:

KD = (αCM · αCM)/CM(1 - α) = α2CM/(1 - α).

Тогда

KD(НСООН) = [(0,042)2 · 0,1]/(1 - 0,042) = 0,0001764/0,958 = 0,000184 или 1,84 · 10–4.

Ответ: KD(НСООН) = 1,84 · 10–4
 


Задача 96. 
Вычислите константу диссоциации диметиламина, если в 0,2 М растворе он диссоциирован на 7,42%. 
Решение:
M[(CH3)2NH] = 45,08 г/моль;
CM[(CH3)2NH] = 0,2 М;
α = 7,42% или 0,0742.

1. Вычисление константы диссоциации (CH3)2NH

В случае слабых электролитов константа диссоциации определяется по формуле:

KD = (αCM · αCM)/CM(1 - α) = α2CM/(1 - α).

Тогда

KD[(CH3)2NH] = [(0,0742)2 · 0,2]/(1 - 0,0742) = 0,0011/0,9258 = 0,0012 или 1,20 · 10–3.


Ответ: KD[(CH3)2NH] = 1,20 · 10–3
 


Задача 97. 
Концентрация ионов Н+ в 0,2 М растворе C2H5COOH равна  1,2 · 10–2 моль/дм3. Вычислите константу и степень диссоциации кислоты. 
Решение:
СМ(C2H5COOH) = 0,2 моль/дм3;
[H+] = 1,2 · 10–2 моль/дм3;
KD(C2H5COOH) = ?
α = ?

1. Вычисление степень диссоциации этановой кислоты

Для расчета будем использовать формулу: [H+] = СМ · α

Тогда

α = [H+]/CM(C2H5COOH) = (1,2 · 10–2)/0,2 = 6,0 · 10–2 или 0,06%.

2. Вычисление константы диссоциации кислоты

В случае слабых электролитов константа диссоциации определяется по формуле:

KD = (αCM · αCM)/CM(1 - α) = α2CM/(1 - α).

Тогда

KD(C2H5COOH) = [(α)2 · СМ(СН3СООН)]/(1 - α) = [(6,0 · 10–2)2 · 0,2]/(1 - 6,0 · 10–2) = 0,00072/0,94 = 0,0000171 = 7,7 · 10-4

Ответ: KD(C2H5COOH) = 7,7 · 10-4; α = 0,06%.