Как найти степень диссоциации hcooh

Вычислить pH 1-процентного раствора муравьиной кислоты (HCOOH), cчитая, что плотность раствора равна 1 г/см³. Константа диссоциации составляет 2,1 ∙ 10^-4.

Решение задачи

Запишем уравнение диссоциации муравьиной кислоты:

Найдем молярную концентрацию раствора муравьиной кислоты (HCOOH) по формуле:

где:

p — плотность раствора,

ω — массовая доля растворенного вещества,

M — молярная масса.

Молярная концентрация показывает количество растворенного вещества (моль), содержащегося в 1 л раствора.

Учитывая, что молярная масса муравьиной кислоты (HCOOH)  равна 46 г/моль и если раствор 1-процентный, то массовая доля муравьиной кислоты (HCOOH)  в нем 0,01 получаем:

Найдем равновесную концентрацию ионов водорода по формуле:

где:

K — константа диссоциации,

С — молярная концентрация.

Получаем:

Вычислим pH раствора по формуле:

Водородный показатель (pH) раствора численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе.

Получаем:

Ответ: pH раствора 2,17.

Можно проще, хотя и некоторыми допусками

K = [HCOO-]*[H+]/HCOOH

HCl – сильная кислота, поэтому можно считать [H+] = С(HCl)

– пренебрегаем добавкой протонов за счет диссоциации HCOOH, т.к. кислота слабая, и ее диссоциация подавлена за счет добавки сильной кислоты

[HCOOH] = C_общ(HCOOH)  – считаем, что концентрация недиссоциированной кислоты практически равна общей концентрации, опять таки потому, что ее диссоциация подавлена

[HCOO-] = C_дисс(HCOOH)

Тогда К= C_дисс(HCOOH)*С(HCl)/C_общ(HCOOH)

Но отношение C_дисс(HCOOH)/C_общ(HCOOH) = a_дисс (степень диссоциации)

Таким образом 

 Тогда К= a_дисс*С(HCl), откуда a_дисс=К/С(HCl),

Думаю, что расчет через квадратное уравнение даст очень близкий результат

Вы перешли к вопросу Вычислите степень диссоциации муравьиной кислоты в 0, 2 М растворе и рН этого раствора?. Он относится к категории Химия,
для 10 – 11 классов. Здесь размещен ответ по заданным параметрам. Если этот
вариант ответа не полностью вас удовлетворяет, то с помощью автоматического
умного поиска можно найти другие вопросы по этой же теме, в категории
Химия. В случае если ответы на похожие вопросы не раскрывают в полном
объеме необходимую информацию, то воспользуйтесь кнопкой в верхней части
сайта и сформулируйте свой вопрос иначе. Также на этой странице вы сможете
ознакомиться с вариантами ответов пользователей.

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:
С_М(СН₃СООН) = 0,1 моль/дм³;
[H⁺] = 1,3 · 10^–3 моль/дм³;
K_D(CH₃COOH) = ?
α = ?

1. Вычисление степень диссоциации уксусной кислоты

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

Тогда

α = [H⁺]/C_M(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:

K_D = (αC_M · αC_M)/C_M(1 – α) = α²C_M/(1 – α).

Тогда

K_D(СН₃СООН) = [(α)² · С_М(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: K_D(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
K_D(НСООН) = ?

1. Вычисление концентрацию муравьиной кислоты

Концентрацию кислоты находим из вычисления:

С_М(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:

K_D = (αC_M · αC_M)/C_M(1 – α) = α²C_M/(1 – α).

Тогда

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

Ответ: K_D(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;
C_M[(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:

K_D = (αC_M · αC_M)/C_M(1 – α) = α²C_M/(1 – α).

Тогда

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

Ответ: K_D[(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:
С_М(C₂H₅COOH) = 0,2 моль/дм³;
[H⁺] = 1,2 · 10^–2 моль/дм³;
K_D(C₂H₅COOH) = ?
α = ?

1. Вычисление степень диссоциации этановой кислоты

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

Тогда

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

2. Вычисление константы диссоциации этановой кислоты

В случае слабых электролитов константа диссоциации определяется по формуле:

K_D = (αC_M · αC_M)/C_M(1 – α) = α²C_M/(1 – α).

Тогда

K_D(C₂H₅COOH) = [(α)² · С_М(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: K_D(C₂H₅COOH) = 7,7 · 10^-4; α = 0,06%.