Какова степень ионизации борной кислоты в водном растворе, если 12,4 мг борной кислоты содержится в 2 мл раствора?

Пупсик

48

Для решения данной задачи, мы должны рассмотреть процесс диссоциации или ионизации борной кислоты в водном растворе. Борная кислота (H3BO3) является слабой двухбазической кислотой и может диссоциировать на два типа ионов: боратные и гидрогенионные ионы.

Шаг 1: Запись уравнения реакции диссоциации:
H3BO3 <=> H+ + H2BO3^-

В данном уравнении, H3BO3 представляет собой молекулу борной кислоты, H+ - гидрогенион (протон), а H2BO3^- - боратный ион.

Шаг 2: Нахождение количества материала:
Мы знаем, что в растворе содержится 12,4 мг борной кислоты. Для нахождения количество вещества (моль) мы используем формулу:
количество вещества (моль) = масса (г) / молярная масса (г/моль)

Молярная масса борной кислоты (H3BO3) равна:
1 молярная масса бора (B) + 3 молярные массы водорода (H) + 3 молярные массы кислорода (O)

Молярные массы элементов:
B = 10.81 г/моль
H = 1.01 г/моль
O = 16.00 г/моль

Теперь мы можем вычислить молярную массу борной кислоты:
Молярная масса (H3BO3) = (1 * B) + (3 * H) + (3 * O) = 10.81 + 3.03 + 48.00 = 61.84 г/моль

Теперь мы можем вычислить количество вещества, зная массу борной кислоты:
количество вещества (моль) = 12.4 мг / 61.84 г/моль = 0.2 ммоль

Шаг 3: Нахождение степени ионизации:
Степень ионизации (α) определяется, как отношение количества ионизованных молекул к общему количеству молекул до диссоциации.

В данном случае, ионизированными молекулами являются гидрогенионные ионы (H+), а общее количество молекул до диссоциации равно количеству материала (0.2 ммоль).

Таким образом, степень ионизации будет равна:
Степень ионизации (α) = количество ионизированных молекул / общее количество молекул

Поскольку один мол борной кислоты диссоциирует на один мол гидрогенионов (H+), то количество ионизированных молекул равно количеству материала:
Степень ионизации (α) = 0.2 ммоль / 0.2 ммоль = 1

Таким образом, степень ионизации борной кислоты в данном водном растворе составляет 1, что означает, что все молекулы борной кислоты диссоциировали и образовали гидрогенионные ионы (H+).