Какова должна быть молярная концентрация раствора для достижения степени диссоциации HNO2 в 20%, если ее константа

Фея

17

Для решения данной задачи, нам необходимо определить молярную концентрацию раствора, при которой достигается заданная степень диссоциации HNO2.

Для начала, рассмотрим процесс диссоциации HNO2 в водном растворе. Мы знаем, что реакция диссоциации может быть представлена следующим уравнением:

\[HNO2 \to H^+ + NO_2^-\]

Где HNO2 это слабая кислота, а H+ и NO2- являются ионами в растворе.

Согласно условию задачи, степень диссоциации HNO2 равна 20%, что означает, что только 20% исходной массы HNO2 диссоциирует в ионы. То есть, 80% исходной массы останется в недиссоциированной (HNO2) форме.

Теперь мы можем использовать это знание, чтобы найти молярную концентрацию раствора при заданной степени диссоциации.

Допустим, у нас имеется исходная масса HNO2 в растворе, равная "m". Из этого значения, 20% диссоциирует, то есть, "0.2m" массы HNO2 будет диссоциировано, а оставшиеся 80% останутся недиссоциированными, то есть, "0.8m" массы HNO2 будет оставлено.

Молярная концентрация раствора (символ "С") определяется как количество вещества, деленное на объем раствора. В данном случае, нам известна масса исходного раствора HNO2 ("m") и объем раствора ("V"). Чтобы выразить это в терминах молярной концентрации, нам необходимо знать молярную массу HNO2 ("M_HNO2"). Тогда формула для молярной концентрации будет выглядеть следующим образом:

\[C = \frac{n}{V}\]

где \(n\) - количество вещества (в молях), которое равно массе вещества деленной на молярную массу (\(n = \frac{m}{M_HNO2}\)).

Теперь у нас есть все необходимые элементы для решения задачи. Давайте приступим.

1. Определим начальную массу HNO2, которая будет равна "m".
2. Поскольку 20% данной массы диссоциирует, то 0.2m будет диссоциировано, а оставшиеся 80% массы останутся недиссоциированными, т.е. останется "0.8m" массы HNO2.
3. Рассчитаем количество диссоциировавшей HNO2 в молях: \[n_{diss} = \frac{0.2m}{M_{HNO2}}\]
4. Рассчитаем количество оставшейся недиссоциированной HNO2 в молях: \[n_{undiss} = \frac{0.8m}{M_{HNO2}}\]
5. Общее количество вещества HNO2 в растворе будет равно сумме количества диссоциировавшей и недиссоциированной HNO2: \[n_{total} = n_{diss} + n_{undiss}\]
6. Молярная концентрация раствора определяется делением общего количества вещества на объем раствора: \[C = \frac{n_{total}}{V}\]

В итоге, молярная концентрация раствора для достижения степени диссоциации HNO2 в 20% будет равна \(\frac{n_{total}}{V}\).