Question

Вычислить рH раствора муравьиной кислоты (НСООН) с концентрацией 0,1%. Плотность принять равной 1 г/мл. Константа диссоциации равна 1,78-104.​

Answer 1

Для начала нам понадобится вычислить молярную концентрацию раствора муравьиной кислоты. Для этого воспользуемся формулой:

Молярная концентрация (M) = масса вещества (г) / молярная масса (г/моль)

Молярная масса HCOOH = 1(г/моль) + 12(г/моль) + 16(г/моль) + 16(г/моль) = 46(г/моль)

Масса вещества = концентрация × объем = 0.1 (г/мл) × 100 (мл) = 10 г

Молярная концентрация (M) = 10 г / 46(г/моль) = 0.21739 моль/л

Теперь, чтобы вычислить значение рН раствора муравьиной кислоты, вспомним определение рН:

рН = -log[H+]

Где [H+] - это концентрация ионов водорода (протонов).

Для нахождения [H+] воспользуемся константой диссоциации (К):

К = [H+][A-] / [HA]

Где К - константа диссоциации, [H+] - концентрация ионов водорода, [A-] - концентрация анионов, [HA] - концентрация неионизированной кислоты.

В нашем случае муравьиная кислота диссоциирует на ионы Н+ и НСООН, поэтому [A-] и [HA] равны 0.

К = [H+][0] / [0]

Так как [A-] и [HA] равны 0, можно записать уравнение диссоциации следующим образом:

К = [H+]^2 / [HA]

[H+] = sqrt(К × [HA])

[H+] = sqrt(1.78 × 10^-4 × 0.21739) = sqrt(0.0000313042) ≈ 0.00559 моль/л

Теперь, чтобы найти значение рН, необходимо взять отрицательный логарифм (по основанию 10) от [H+]:

рН = -log(0.00559) ≈ 2.25

Таким образом, рН раствора муравьиной кислоты равно приблизительно 2.25.