Какова степень и константа диссоциации уксусной кислоты при разведении 83 литров и температуре 297 К, если удельная

Светлана

42

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать уравнение, связывающее удельную электрическую проводимость раствора, предельные молярные проводимости и концентрацию ионов в растворе.

Уравнение имеет следующий вид:

\[
\Lambda = \lambda \cdot C
\]

где:
\(\Lambda\) - удельная электрическая проводимость раствора,
\(\lambda\) - предельная молярная проводимость,
\(C\) - концентрация ионов.

Нам известна удельная электрическая проводимость раствора (\(\Lambda = 7,013 \cdot 10^{-3}\, \text{см/м}\)) и предельные молярные проводимости ионов CH3COO- и H+.

Допустим, концентрация ионов CH3COO- в растворе равна \(x\) моль/литр, а концентрация ионов H+ также равна \(x\) моль/литр.

Тогда, общая концентрация ионов в растворе будет равна \(2x\) моль/литр.

Далее, мы можем использовать следующие выражения для предельной молярной проводимости (\(\lambda\)):

\(\lambda_{CH3COO-}\) = 12,3 ⋅ 10^-7 см^2/моль,
\(\lambda_{H+}\) = 349,8 ⋅ 10^-4 см^2/моль.

Теперь, мы можем подставить известные значения в уравнение и решить его относительно \(x\):

\[
\Lambda = (\lambda_{CH3COO-} \cdot x) + (\lambda_{H+} \cdot x)
\]

Принимая данные значения:

\[
7,013 \cdot 10^{-3} = (12,3 \cdot 10^{-7} \cdot x) + (349,8 \cdot 10^{-4} \cdot x)
\]

Сократим единицы измерения:

\[
7,013 = (12,3 \cdot 10^{-7}) + (349,8 \cdot 10^{-4})
\]

Упростим выражение:

\[
7,013 = 0,00123x + 0,03498x
\]

\[
7,013 = 0,03621x
\]

Разделим обе стороны на 0,03621, чтобы выразить \(x\):

\[
x = \frac{7,013}{0,03621} \approx 193,7
\]

Теперь у нас есть значение концентрации ионов (\(x\)), но нам нужно найти константу диссоциации (\(K_a\))

\[
K_a = \frac{[CH3COO-] \cdot [H+]}{[CH3COOH]}
\]

Учитывая, что концентрация ионов CH3COO- и H+ равна \(x\) моль/литр, а концентрация уксусной кислоты CH3COOH равна \(83\) литра, мы можем выразить константу диссоциации как:

\[
K_a = \frac{x \cdot x}{83}
\]

Теперь, подставляем значение \(x\):

\[
K_a = \frac{193.7 \cdot 193.7}{83} \approx 448.752
\]

Таким образом, получаем значение константы диссоциации уксусной кислоты \(K_a \approx 448.752\), а также концентрацию ионов в растворе \(x \approx 193.7\) моль/литр.