Водородный показатель раствора слабой одноосновной кислородсодержащей неорганической кислоты составляет 1,75. Массовая доля кислоты в растворе равна 3%, а константа кислотности 5 .10 -4 (плотностью раствора пренебречь). 1) Составьте уравнения ионизации и выражение для константы кислотности. 2) Определите формулу кислоты.
1) Уравнение ионизации кислоты: HА ↔ Н+ + А- Выражение для константы кислотности: Kа = [Н+][А-]/[HA]
2) Поскольку водородный показатель раствора составляет 1,75, то [H+] = 1.7510^-1.75 = 5.62 10^-2 М Массовая доля кислоты в растворе равна 3%, поэтому можно рассчитать мольную долю кислоты: m(HA) = 3 масс% = 3 г/100 г = 0.03 кг/100 г = 0.03/м(HA) моль m(HA) = 0.03/(0.03/m(HA)) = m(HA)/m(М(HA))
1) Уравнение ионизации кислоты:
HА ↔ Н+ + А-
Выражение для константы кислотности:
Kа = [Н+][А-]/[HA]
2) Поскольку водородный показатель раствора составляет 1,75, то [H+] = 1.7510^-1.75 = 5.62 10^-2 М
Массовая доля кислоты в растворе равна 3%, поэтому можно рассчитать мольную долю кислоты:
m(HA) = 3 масс% = 3 г/100 г = 0.03 кг/100 г = 0.03/м(HA) моль
m(HA) = 0.03/(0.03/m(HA)) = m(HA)/m(М(HA))
Далее можно использовать формулу:
Kа = [Н+]^2/([HA] - m(HA))
5 10^-4 = (5.62 10^-2)^2/([HA] - 0.03/(0.03/m(HA)))
5 10^-4 ([HA] - 0.03/(0.03/m(HA))) = (5.62 10^-2)^2
[HA] - 0.03/(0.03/m(HA)) = 627.56 10^-6
[HA] = 0.03/(0.03/m(HA)) + 627.56 * 10^-6
Подставляем m(HA):
[HA] = 0.03/0.03/(0.03/m(HA)) + 627.56 10^-6
[HA] = 1/(0.03/(m(HA)) + 627.56 10^-6
[HA] = m(HA)/0.03 + 627.56 * 10^-6
Таким образом, формула кислоты можно определить после нахождения m(HA).