Question

Чему равна первая константа диссоциации угольной кислоты, если степень диссоциации ее по первой ступени в растворе, содержащем 4,3-10 3 моль/л кислоты, равна 0,1. Распишите ход решения подробно

Answer 1

Дано:

C = 4,3×10⁻³ моль/л

α = 0,1% = 0,001 = 10⁻³

------------------------------------------------

Найти:

K(дисс.)₁(H₂CO₃) - ?

Решение:

1) Для начала мы напишем уравнение диссоциаций у угольной кислоты, и потом из него составляем констант диссоциации угольной кислоты по первой ступени:

H₂CO₃ ⇄ H⁺ + HCO₃⁻  - 1-я ступень диссоциаций

K(дисс.)₁(H₂CO₃) = ([H⁺]×[HCO₃⁻])/[H₂CO₃] - констант диссоциации угольной кислоты по первой ступени

2) Степень диссоциации - обозначают его α, тогда [H⁺] = [HCO₃⁻] = Cα, и [H₂CO₃] = C(1-α). Подставим эти значения в констан диссоциаций и мы получим в итоге общую форуму для нахождения первой константы диссоциации угольной кислоты:

K(дисс.)₁(H₂CO₃) = ([H⁺]×[HCO₃⁻])/[H₂CO₃] = (Cα × Cα) / C(1-α) = C²α² / C(1-α) = Cα² / (1-α), следовательно мы получаем:

K(дисс.)₁(H₂CO₃) = Cα² / (1-α) = (4,3×10⁻³ моль/л × (10⁻³)²) / (1 - 0,001) = (4,3×10⁻³ моль/л × 10⁻⁶) / 0,999 = 4,3×10⁻⁹ моль/л / 0,999 ≈ 4,3×10⁻⁹ моль/л

Ответ: K(дисс.)₁(H₂CO₃) = 4,3×10⁻⁹ моль/л

Решено от :

Answer 2

Уравнение реакции диссоциации угольной кислоты:

H2CO3 ⇔ H+ + HCO3-

Константа диссоциации угольной кислоты при первой диссоциации:

Ka1 = [H+][HCO3-]/[H2CO3]

Степень диссоциации по первой ступени:

α1 = [H+]/[H2CO3]

Согласно условию задачи, α1 = 0,1 и [H2CO3] = 4,3 × 10^-3 М.

Заменим α1 и [H+]:

0,1 = [H+]/4,3 × 10^-3 → [H+] = 4,3 × 10^-4 М

Подставляем [H2CO3] и [H+] в уравнение Ka1:

Ka1 = (4,3 × 10^-4 М) × (x М) / (4,3 × 10^-3 М) = x

где x - значение константы диссоциации угольной кислоты при первой диссоциации.

Таким образом, первая константа диссоциации угольной кислоты равна x = 4,3 × 10^-7 М.