Какова степень диссоциации азотистой кислоты в растворе объемом 250 мл, содержащем 0,24 г азотистой кислоты? Значение

Vechnyy_Strannik

54

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать уравнение диссоциации азотистой кислоты в водном растворе:

\[HNO_2 \rightarrow H^+ + NO_2^-\]

Степень диссоциации (\(\alpha\)) относится к количеству диссоциированных молекул к общему количеству молекул в исходном веществе.

Мы знаем, что вводится 0.24 г азотистой кислоты. Чтобы найти количество молекул азотистой кислоты, нам нужно разделить массу на молярную массу (\(M\)). Молярная масса азотистой кислоты равна 47 г/моль. Давайте найдем количество молекул:

\[
n = \frac{m}{M}
\]
\[
n = \frac{0.24}{47}
\]

Теперь мы можем использовать эти значения, чтобы найти количество диссоциированных молекул. Так как азотистая кислота диссоциирует на одну диссоциированную молекулу \(H^+\) и одну \(NO_2^-\), то количество диссоциированных молекул будет таким же как количество \(H^+\) или \(NO_2^-\):

\[
n_{дисс} = n \cdot \alpha
\]

Теперь нам нужно найти степень диссоциации, используя значение \(K_a\) (константа диссоциации кислоты):

\[
K_a = \frac{{[H^+][NO_2^-]}}{{[HNO_2]}}
\]

Мы можем представить \(HNO_2\) в моль/литр, разделив количество вещества (\(n\)) на объем раствора (\(V\)):

\[
[HNO_2] = \frac{n}{V}
\]
\[
[HNO_2] = \frac{n}{{V_л}}
\]

Так как азотистая кислота диссоциирует на одну молекулу \(HNO_2\) и одну молекулу \(H^+\), то концентрация \(HNO_2\) соответствует концентрации \(H^+\):

\[
[HNO_2] = [H^+]
\]

Теперь у нас есть все необходимые значения, чтобы решить задачу. Подставим их в уравнение \(K_a\):

\[
K_a = \frac{{(n \cdot \alpha) \cdot (n \cdot \alpha)}}{{n/{V_л}}}
\]

Теперь остается только найти степень диссоциации (\(\alpha\)). Мы можем переписать это уравнение:

\[
\alpha^2 = \frac{{K_a \cdot V_л}}{{n}}
\]

Теперь найдем значение \(\alpha\):

\[
\alpha = \sqrt{\frac{{K_a \cdot V_л}}{{n}}}
\]
\[
\alpha = \sqrt{\frac{{5.13 \times 10^{-4} \cdot 0.250}}{{(0.24)/(47)}}}
\]
\[
\alpha = \sqrt{{8.02 \times 10^{-6}}}
\]
\[
\alpha \approx 0.0028
\]

Таким образом, степень диссоциации азотистой кислоты в данном растворе составляет примерно 0.0028.