Какова степень диссоциации муравьиной кислоты в 0,01Н растворе при наличии 6,82*10^18 недиссоциированных молекул

Petr

63

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знание о степени диссоциации и формулах, связанных с ней.

Степень диссоциации (α) - это отношение числа ионов, образованных при диссоциации, к начальному числу молекул вещества. Математически, степень диссоциации выражается следующей формулой:

\(\alpha = \frac{{\text{{концентрация ионов}}}}{{\text{{начальная концентрация молекул}}}}\)

В данной задаче у нас даны начальное число недиссоциированных молекул и ионов (6,82*10^18) и объем раствора (10^-3 л). Нам нужно найти степень диссоциации муравьиной кислоты.

Поскольку объем раствора дан, а не концентрация, нам сначала нужно найти концентрацию раствора муравьиной кислоты. Для этого воспользуемся формулой:

\(\text{{концентрация}} = \frac{{\text{{количество вещества}}}}{{\text{{объем раствора}}}}\)

Зная, что молярная масса муравьиной кислоты (HCOOH) равна 46 г/моль, мы можем найти количество вещества:

\(\text{{количество вещества}} = \frac{{\text{{количество молекул и ионов}}}}{{\text{{число Авогадро}}}}\)

Число Авогадро (N_A) равно 6,022 * 10^23 молекул/моль.

Теперь мы можем найти концентрацию:

\(\text{{концентрация}} = \frac{{\text{{количество вещества}}}}{{\text{{объем раствора}}}}\)

Подставляем известные значения:

\(\text{{концентрация}} = \frac{{\frac{{6,82 * 10^18}}{{6,022 * 10^23}}}}{{10^{-3}}}\)

\(\text{{концентрация}} = 0,113 \, \text{{моль/л}}\)

Теперь, зная концентрацию раствора муравьиной кислоты, мы можем найти степень диссоциации по формуле:

\(\alpha = \frac{{\text{{концентрация ионов}}}}{{\text{{начальная концентрация молекул}}}}\)

Поскольку в растворе диссоциировались только молекулы муравьиной кислоты, число ионов будет равно начальной концентрации молекул (так как каждая молекула диссоциирует на один ион).

Подставляем известные значения:

\(\alpha = \frac{{6,82 * 10^{18}}}{{0,113}}\)

\(\alpha \approx 6,03 * 10^{19}\)

Таким образом, степень диссоциации муравьиной кислоты в 0,01Н растворе при заданных условиях составляет примерно 6,03 * 10^19.