Рассчитайте рН и степень диссоциации водных растворов кислоты и основания: HCIO и КОН (С = 0,5 моль/л).
Условие:
Рассчитайте рН и степень диссоциации водных растворов кислоты и основания: HCIO и КОН (С = 0,5 моль/л).
Решение:
Для расчета рН и степени диссоциации водных растворов кислоты и основания, нам понадобятся значения констант диссоциации (Ka и Kb) для соответствующих веществ.
Для кислоты HCIO (хлористоводородной кислоты) нам понадобится значение Ka. По данным исследований, Ka для HCIO составляет около 3,0 × 10^-8 М.
Для основания КОН (калиевой гидроксида) нам понадобится значение Kb. По определению, Kb для КОН равно Kw/Ka, где Kw - ионизационная константа воды, которая составляет 1,0 × 10^-14 М^2 при 25 °C. Таким образом, Kb для КОН будет равно 1,0 × 10^-14 М^2 / 3,0 × 10^-8 М.
Теперь мы можем рассчитать рН и степень диссоциации для каждого раствора.
Для раствора HCIO:
-
Рассчитаем концентрацию ионов H+ в растворе, используя значение Ka и начальную концентрацию кислоты HCIO (C = 0,5 моль/л): [H+] = √(Ka * C) = √(3,0 × 10^-8 М * 0,5 М) = √(1,5 × 10^-8 М) ≈ 3,9 × 10^-4 М
-
Рассчитаем рН, используя формулу рН = -log[H+]: рН = -log(3,9 × 10^-4) ≈ 3,41
-
Рассчитаем степень диссоциации (α) кислоты HCIO, используя начальную концентрацию кислоты и концентрацию ионов H+: α = [H+] / C = (3,9 × 10^-4 М) / (0,5 М) ≈ 7,8 × 10^-4
Для раствора КОН:
-
Рассчитаем концентрацию ионов OH- в растворе, используя значение Kb и начальную концентрацию основания КОН (C = 0,5 моль/л): [OH-] = √(Kb * C) = √((1,0 × 10^-14 М^2 / 3,0 × 10^-8 М) * 0,5 М) = √(1,7 × 10^-7 М) ≈ 4,1 × 10^-4 М
-
Рассчитаем рН, используя формулу рН = 14 - pOH: pOH = -log[OH-] = -log(4,1 × 10^-4) ≈ 3,39 рН = 14 - 3,39 ≈ 10,61
-
Рассчитаем степень диссоциации (α) основания КОН, используя начальную концентрацию основания и концентрацию ионов OH-: α = [OH-] / C = (4,1 × 10^-4 М) / (0,5 М) ≈ 8,2 × 10^-4
Таким образом, рН раствора HCIO составляет около 3,41, а рН раствора КОН - около 10,61. Степень диссоциации для обоих растворов составляет около 7,8 × 10^-4 и 8,2 × 10^-4 соответственно.