Химия
8 класс
Вопрос
Константа диссоциации уксусной кислоты равна $1,75 \cdot 10^{-5}$. Рассчитайте массу ацетата калия, которую необходимо добавить к 500 мл 0,1 М раствора уксусной кислоты, чтобы понизить концентрацию ионов водорода в растворе в 100 раз. Чему равны значения рН раствора до и после добавления соли?
Ответ
Уравнение диссоциации уксусной кислоты:
$CH_{3}COOH \leftrightarrows H^{+} + CH_{3}COO^{-}$.
Константа диссоциации $K \approx x \alpha^{2}$, или $\alpha = \sqrt{ \frac{K}{x} }$, откуда
$[H^{+}] = c \cdot \alpha = \sqrt{K \cdot c}$.
Тогда
$[H^{+}]_{1} = \sqrt{1,75 \cdot 10^{-5} \cdot 0,1} = 1,32 \cdot 10^{-3} моль/л$,
откуда $pH_{1} = 2,88$. По условию $[H^{+}]_{2} = \frac{[H^{+}]_{1}}{100}$, то есть $[H^{+}]_{2} = 1,32 \cdot 10^{-5} моль/л$, а $pH_{2} = 4,88$.
Пусть концентрация добавленного $CH_{3}COOK$ равна $x$ моль/л. Тогда
$K = 1,75 \cdot 10^{-5} = \frac{[H^{+}] \cdot [CH_{3}COO^{-}]}{[CH_{3}COOH ]} = \frac{1,32 \cdot 10^{-5} (x + 1,32 \cdot 10^{-5})}{c - 1,32 \cdot 10^{-5}} \approx \frac{1,32 \cdot 10^{-5} \cdot x}{c}$,
откуда $x = 0,132 моль/л$.
Масса добавленного ацетата калия;
$m(CH_{3}COOK) = x \cdot V \cdot M(CH_{3}COOK) = 0,132 \cdot 0,5 \cdot 98 = 6,48 г$.