Для того, чтобы решить эту задачу, нам нужно знать некоторые физические и химические константы.
Сперва давайте установим, что такое степень диссоциации. Степень диссоциации (α) - это мера, определяющая долю молекул, которые распадаются на ионы в растворе.
В данном случае рассматривается раствор NH4OH, который является слабым электролитом. Концентрация раствора - 0,05 М.
Чтобы вычислить степень диссоциации NH4OH, мы должны знать ионное произведение воды (Kw) при данной температуре (298 К). Kw - это константа, которая описывает реакцию диссоциации воды на ионы водорода и гидроксида.
Значение Kw при 298 К составляет 1,0 × 10^(-14).
Теперь мы можем использовать формулу для вычисления степени диссоциации:
α = √(Kw/[H3O+][OH-])
Поскольку раствор NH4OH является слабым электролитом, ионизация будет очень низкой, и большинство молекул останутся недиссоциированными. Это означает, что мы можем считать концентрации ионов малыми по сравнению с концентрацией Н3О+ и OH-.
Предположим, что α очень мало, что позволяет нам проигнорировать его в знаменателе:
α ≈ √(Kw/[H3O+][OH-]) ≈ √(Kw/[H3O+]₀)
где [H3O+]₀ - начальная концентрация ионов водорода.
Теперь мы можем решить эту задачу, зная, что концентрация водородных ионов в воде (H3O+) равна 10^(-7) М при температуре 298 К.
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон действующих масс. Согласно этому закону, скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степень, равную их коэффициентам в уравнении реакции.
Для заданной реакции, уравнение выглядит следующим образом:
NH4OH + HCl = NH4Cl + H2O
Коэффициенты перед реагентами в данном уравнении равны 1. Значит, скорость реакции будет пропорциональна произведению концентраций реагентов NH4OH и HCl.
Пусть исходные концентрации NH4OH и HCl равны C₀. Тогда удвоение концентрации реагентов означает, что концентрации станут равны 2C₀.
Теперь мы можем записать равенство, описывающее изменение скорости реакции во время удвоения концентраций реагентов:
Скорость реакции при изменении концентрации в 2 раза = k * (2C₀) * (2C₀)
где k - постоянная пропорциональности скорости реакции.
Для упрощения данного выражения, мы можем вынести множитель k и возвести 2 в степень 2:
Скорость реакции при изменении концентрации в 2 раза = 4 * k * C₀ * C₀
Таким образом, скорость реакции при изменении концентрации реагентов в 2 раза увеличится в 4 раза.
Сперва давайте установим, что такое степень диссоциации. Степень диссоциации (α) - это мера, определяющая долю молекул, которые распадаются на ионы в растворе.
Мы можем выразить степень диссоциации формулой:
α = (количество ионов, образованных диссоциацией) / (начальное количество молекул растворенного вещества)
В данном случае рассматривается раствор NH4OH, который является слабым электролитом. Концентрация раствора - 0,05 М.
Чтобы вычислить степень диссоциации NH4OH, мы должны знать ионное произведение воды (Kw) при данной температуре (298 К). Kw - это константа, которая описывает реакцию диссоциации воды на ионы водорода и гидроксида.
Значение Kw при 298 К составляет 1,0 × 10^(-14).
Теперь мы можем использовать формулу для вычисления степени диссоциации:
α = √(Kw/[H3O+][OH-])
Поскольку раствор NH4OH является слабым электролитом, ионизация будет очень низкой, и большинство молекул останутся недиссоциированными. Это означает, что мы можем считать концентрации ионов малыми по сравнению с концентрацией Н3О+ и OH-.
Предположим, что α очень мало, что позволяет нам проигнорировать его в знаменателе:
α ≈ √(Kw/[H3O+][OH-]) ≈ √(Kw/[H3O+]₀)
где [H3O+]₀ - начальная концентрация ионов водорода.
Теперь мы можем решить эту задачу, зная, что концентрация водородных ионов в воде (H3O+) равна 10^(-7) М при температуре 298 К.
Подставляя значения в формулу, мы получим:
α ≈ √(Kw/[H3O+]₀) ≈ √(1,0 × 10^(-14) / 10^(-7)) ≈ √(1,0 × 10^(-7))
α ≈ 1,0 × 10^(-4)
Итак, степень диссоциации NH4OH в 0,05 М растворе при 298 К составляет приблизительно 1,0 × 10^(-4).
Это означает, что около 0,0001 моль NH4OH распадается на ионы NH4+ и OH- в данном растворе.