Решение.

= 0.06 = 6×10^-2 М

рOН = -lg(1.04×10^-3 ) = 2.98; pH = 14 - pOH = 11.02.

 

 

Диссоциация слабых электролитов количественно характеризуется также степенью электролитической диссоциации (α). Степень диссоциации представляет собой отношение концентрации вещества, распавшегося на ионы, к общей его концентрации в растворе. Между константой диссоциации электролита К_А и α существует следующая зависимость:

(1.33)

где С - молярная концентрация слабого~электролита. Если α мала (α < 5%), применимо приближенное уравнение , откуда

(1.33)

 

Пример 8. Вычислить степень диссоциации муравьиной кислоты в 1.5%-ном растворе.

Решение. Находим молярную концентрацию НСООН (М. м. = 46)

Формиат-ион и ион водорода образуются только в результате диссоциации муравьиной кислоты, следовательно, их концентрации равны

[H⁺] = [HCOО^-] = х M,

[НСООН] = (3.26×10^-1- х) М, отсюда

Если концентрация диссоциированной части мала по сравнению с общей концентрацией кислоты, то в знаменателе ею, как алгебраическим слагаемым, можно пренебречь. Тогда

Пример 9.При какой концентрации бензойная кислота диссоциирована на 10%?

Решение. Если неизвестную общую концентрацию обозначить , то концентрация каждого из ионов будет равна

[Н⁺] = [С₆Н₅СОО^-] = ,

а концентрация недиссоциированной части будет составлять

[С₆Н₅СООН] =С(1 - 1×10^-1) = 9×10^-1 С М ,

отсюда

или

Пример 10.Уксусная кислота в 3%-ном растворе диссоциирована на 0.59 %. Вычислить приближенное значение константы диссоциации.

Решение. Находим молярную концентрацию СН₃СООН (М. м. = 60.05).

 

Пример 11.0.5 М раствор гидразина имеет рН = 10.83. Вычислить константу диссоциации гидразина.

Решение.

рОН = 14-10.83 = 3.17; [ОН^-] = 1×10^-3.17 = 6.76×10^-4 М,

 

Многоосновные кислоты (H₂SO₄, H₂SO₃, H₂CO₃, Н₂С₂О₄, Н₃РО₄ и др.) в водных растворах диссоциируют ступенчато

	(1.35)
	(1.36)
	(1.37)
	(1.38)

Константы диссоциации по первой ступени всегда больше, чем по второй ступени: .Если во много раз больше ( ) то концентрация ионов водорода определяется главным образом диссоциацией кислоты по первой ступени.

Обозначим через х концентрацию диссоциированной части кислоты. Тогда, при начальной концентрации кислоты С равновесные концентрации будут равны

[Н₂А] = С- х М;

[Н⁺] = х М;

[HA-] = х М.

Подставив эти значения в уравнение (1.36), получим:

(1.39)

отсюда

(1.40)

Если мала, то приближенно можно считать, что

(1.41)

Поскольку [Н⁺]~[НА^-], то из уравнения (1.38) находим

(1.42)

Пример 12.Вычислить концентрацию ионов водорода и анионов в 0.1 М растворе селенистой кислоты (К₁ =l.8×10^-3, К₂ = 3.2×10^-9).

Решение. Вычисляем концентрацию Н⁺и НSeО₃^- по уравнению (1 40)

Концентрация SeO₃^2- равна (3.2×10^-9 M).

 

Особо следует рассмотреть равновесия в растворе серной кислоты. По первой ступени H₂SO₄ диссоциирует полностью. По второй ступени константа диссоциации равна 1.15×10^-2.

(1.43)

 

Пример 13.Найти концентрации H⁺, HSO₄^- и SO₄^2- в 0.1 М растворе H₂SO₄.

Решение. Диссоциация H₂SO₄ может быть представлена следующими уравнениями:

Обозначим концентрацию SO₄^2- через х. Общая концентрация Н⁺ может быть выражена как сумма начальной концентрации H₂SO₄ (в соответствии с диссоциацией по первой ступени) и концентрации SO₄^2-, образующихся по второй ступени

[Н⁺] = 0.1 + х

Очевидно, что концентрация HSO₄^- будет равна разности между начальной концентрацией H₂SO₄ и концентрацией SO₄^2-

[HSO₄^-] = 0.l - х

Подставляя эти данные в уравнение (1.43), получим

Следовательно,

[SO₄^2-] = 8.8×10^-3 M

[Н⁺] = 0.109 М,

[HSO₄^-] = 0.091 М.