Question

Вычислите степень диссоциации азотистой кислоты в ее растворе с (HNO2) = 0,47 % (плотность раствора 1 г/см3), если в 1 см3 раствора содержится 3,6 10^18 ее ионов.

Answer 1

Ответ:

Степень диссоциации азотистой кислоты составила 3%.

Объяснение:

Вычислите степень диссоциации азотистой кислоты в ее растворе с массовой долей азотистой кислоты ω(HNO₂) = 0,47 % (плотность раствора 1 г/см³), если в 1 см³ раствора содержится 3,6·10¹⁸ ее ионов.

1) Найдем массу 1 см³ раствора.

Плотность раствора по условию 1 г/см³.

m = ρ·V =  1 г/см³ · 1 см³ = 1 г.

2) Найдем массу азотистой кислоты в 1 см³ (или в 1 г)  раствора, если ее массовая доля в растворе 0,47%.

0,47% - это 0,0047ж

m(HNO₂) = m(р-ра) · ω = 1 г · 0,0047 = 0,0047 г.

1 см³ раствора содержит 0,0047 г азотистой кислоты.

3) Найдем количество вещества n (HNO₂) в 1 см³ (или в 1 г)  раствора.

M(HNO₂) = 1 + 14 + 2·16 = 15 = 32 = 47 г/моль.

моль.

4) Найдем общее количество молекул азотистой кислоты, которое растворили.

1 моль любого вещества содержит 6 · 10²³ молекул.

Общее количество молекул азотистой кислоты:

N = 10⁻⁴ ·  6 · 10²³ = 6 · 10¹⁹.

5) Найдем число продиссоциировавших молекул азотистой кислоты.

По условию в растворе содержится 3,6·10¹⁸ ионов.

При диссоциации 1 молекулы азотистой кислоты образуется 2 иона:

HNO₂ ⇄ H⁺ + NO₂⁻

Тогда, при растворении азотистой кислоты продиссоциировало

N(dis) = 3,6·10¹⁸ : 2 = 1,8·10¹⁸ молекул.

6) Степень диссоциации равна отношению числа продиссоциировавших молекул к общему числу молекул, выражается в процентах или долях.

Степень диссоциации азотистой кислоты составила 3%.

Answer 2

Начнем с определения молярной концентрации ионов азотистой кислоты в растворе:

[HNO2] = m/V = 0,47 г/100 мл = 4,7 г/л = 4,7 моль/л (молярная масса HNO2 = 63 г/моль)

Теперь можно определить количество молей HNO2 в 1 л раствора:

n(HNO2) = [HNO2] x V = 4,7 моль/л x 1 л = 4,7 моль

Степень диссоциации (α) определяется как отношение количества диссоциировавших молекул к общему количеству молекул кислоты в растворе:

α = число ионов H+ / исходное количество молекул HNO2

Количество ионов H+ можно определить как разность между общим количеством ионов в растворе и количеством неионизированных молекул HNO2:

[H+] = n(ионы) - n(HNO2)

n(ионы) уже известно из условия задачи:

n(ионы) = 3,6 x 10^18 молекул/см3 x 1 см3 x 1 л/1000 см3 x 4,7 моль/л = 6,812 моль

Количество неионизированных молекул HNO2 можно определить, зная молярную концентрацию и общее количество молей в растворе:

n(HNO2) = [HNO2] x V = 4,7 моль/л x 1 л = 4,7 моль

Теперь можно определить количество ионов H+:

[H+] = n(ионы) - n(HNO2) = 6,812 моль - 4,7 моль = 2,112 моль

И, наконец, можно вычислить степень диссоциации:

α = [H+] / n(HNO2) = 2,112 моль / 4,7 моль ≈ 0,448

Ответ: степень диссоциации HNO2 в растворе с концентрацией 0,47% составляет примерно 0,448.