Химия
8 класс
Вопрос
При н.у. в 1 л воды растворяется 1700 мл оксида углерода (IV). Рассчитайте концентрацию ионов водорода в образующемся растворе, если известно, что в угольную кислоту превращается только 6,8 % растворенного вещества, а степень диссоциации угольной кислоты по первой ступени в этих условиях равна 0,08 %. Диссоциацией воды, диссоциацией угольной кислоты по второй ступени и изменением объема раствора при растворении пренебречь.
Ответ
Определяем количество вещества $CO_{2}$, которое может раствориться в 1 литре воды:
$\nu (CO_{2}) = \frac{V(CO_{2})}{22,4} = \frac{1,7}{22,4} = 0,0759 моль$.
Записываем уравнение реакции и определяем количество вещества образовавшейся угольной кислоты:
$CO_{2} + H_{2}O \rightarrow H_{2}CO_{3}$
$\nu (H_{2}CO_{3}) = \nu(CO_{2}) \cdot \eta = 0,0759 \cdot 0,068 = 0,00516 моль$
Записываем уравнение диссоциации угольной кислоты по первой ступени и рассчитываем концентрацию ионов водорода в растворе:
$H_{2}CO_{3} \leftrightarrow HCO_{3}^{-} + H^{+}$
$\alpha = \frac{ \nu (H^{+}) }{ \nu (H_{2}CO_{3})}; \nu(H^{+} ) = \alpha \cdot \nu (H_{2}CO_{3}) = 0,0008 \cdot 0,00516 = 0,00000413 = 4,13 \cdot 10^{-6} моль$.
$C(H^{+}) = \frac{ \nu (H^{+})}{V(раствора)} = \frac{4,13 \cdot 10^{-6}}{1} = 4,13 \cdot 10^{-6} моль/л$.
Ответ: $C(H^{+}) = 4,13 \cdot 10^{-6} моль/л$.