Задача по электро - химии Рассчитайте удельную электрическую проводимость 0,16 М раствора пропионовой кислоты при 25 градусов цельсия.
Кдис = 1,34*10-5.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для раствора пропионовой кислоты дается константа диссоциации Kдис = 1,34*10^-5.

Пропионовая кислота (CH3CH2COOH) является слабой кислотой и диссоциирует на ионы в следующем виде:
CH3CH2COOH ↔ CH3CH2COO- + H+

Таким образом, концентрация ионов CH3CH2COO- в растворе равна начальной концентрации пропионовой кислоты, так как ион водорода используется для образования этого иона.

Сначала найдем концентрацию CH3CH2COOH по формуле:
c(CH3CH2COOH) = c(расчетная) - c(CH3CH2COO-) = 0,16 - x

Так как x - концентрация ионов CH3CH2COO-, то константа диссоциации Kдис = x^2 / (0,16 - x)
1,34*10^-5 = x^2 / (0,16 - x)

Так как Kдис сравнительно мало, можно принять x << 0,16 и упростить уравнение:
1,34*10^-5 ≈ x^2 / 0,16

Отсюда находим x:
x ≈ sqrt(1,3410^-5 0,16) = 0,000463

Теперь можем найти удельную электрическую проводимость раствора:
κ = λ c
где λ - эквивалентная проводимость, которую можно выразить через концентрацию ионов:
λ = (λ(CH3CH2COO-) + λ(H+)) / 2
Подставляем значения:
c(CH3CH2COOH) = 0,16 M - 0,000463 M = 0,15954 M
λ(H+) = λ(CH3CH2COO-) = u z
где u - подвижность иона (м^2/(Вс)), z - заряд иона
λ(H+) = u 1+ = u, так как ион водорода однозарядный
Подставляем значения подвижности иона водорода (u(H+) = 5,01 10^-8 м^2/(Вс)):
λ(H+) = 5,01 10^-8 м^2/(Вс)
λ(CH3CH2COO-) = 4,92 10^-8 м^2/(Вс)
λ = (5,01 10^-8 + 4,92 10^-8) / 2 = 4,965 10^-8 м^2/(Вс)

Теперь подставляем все значения и находим удельную электрическую проводимость:
κ = 4,965 10^-8 м^2/(Вс) 0,15954 M = 7,91 10^-9 См/с

Таким образом, удельная электрическая проводимость 0,16 М раствора пропионовой кислоты при 25 градусах Цельсия равняется 7,91 * 10^-9 См/с.