Какова константа диссоциации (Kdисс) для раствора муравьиной кислоты массой 23 г, растворенной в 10 литрах воды

  • 36
Какова константа диссоциации (Kdисс) для раствора муравьиной кислоты массой 23 г, растворенной в 10 литрах воды при температуре 20 °С, когда концентрация ионов H+ составляет 3,0 * 10-3 г-ионов на литр?
Сладкая_Вишня
62
Эта задача находит константу диссоциации раствора муравьиной кислоты (\(K_diss\)) при заданных условиях. Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать определение \(K_diss\) и известные данные о концентрации ионов \([H^+]\) и массе кислоты.

Шаг 1: Определение константы диссоциации \(K_diss\)
\(K_diss\) - это константа равновесия между реагентами и продуктами в химической реакции диссоциации кислоты. В нашем случае, муравьиная кислота (HCOOH) распадается на ионы водорода (H+) и ионы формиата (HCOO^-). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[HCOOH \rightleftharpoons H+ + HCOO^-\]

Константа диссоциации (\(K_diss\)) определяется как отношение концентраций продуктов к концентрации реагентов при равновесии. То есть

\[K_diss = \frac{{[H^+][HCOO^-]}}{{[HCOOH]}}\]

Шаг 2: Нахождение концентрации реагента [HCOOH]
Имеется масса муравьиной кислоты - 23 г, растворенной в 10 литрах воды. Чтобы найти концентрацию муравьиной кислоты, мы можем использовать формулу

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

где \(C\) - концентрация раствора, \(m\) - масса муравьиной кислоты и \(V\) - объем раствора.

Подставим известные значения:

\[C_{HCOOH} = \frac{{23 \,г}}{{10 \,л}}\]

Шаг 3: Установление концентрации ионов H+ [H+]
В задаче сказано, что концентрация ионов H+ составляет 3,0 * 10^(-3) г-ионов на литр. Используя ту же формулу, получим:

\[C_{H^+} = 3,0 \times 10^{-3} \, г/л\]

Шаг 4: Нахождение константы диссоциации \(K_diss\)
Теперь, когда у нас есть значения концентрации муравьиной кислоты \([HCOOH]\) и концентрации ионов H+ \([H^+]\), мы можем подставить их в формулу для \(K_diss\).

\[K_diss = \frac{{[H^+][HCOO^-]}}{{[HCOOH]}}\]

Учитывая, что стехиометрические коэффициенты равны 1, мы получаем:

\[K_diss = [H^+]\]

Поэтому в данном случае \(K_diss = 3,0 \times 10^{-3} \, г/л\).

Таким образом, константа диссоциации (\(K_diss\)) для раствора муравьиной кислоты массой 23 г, растворенной в 10 литрах воды при температуре 20 °С, когда концентрация ионов H+ составляет 3,0 * 10^(-3) г-ионов на литр, равна \(3,0 \times 10^{-3} \, г/л\).