Рассчитайте степень диссоциации хлорноватой кислоты HClO3 в растворе, содержащем ионы ClO3 – химическим количеством 0,95 моль и молекулы кислоты химическим количеством 0,15 моль.
от

1 Ответ

дано:  
n(ClO3-) = 0,95 моль (число молей ионов хлорната)  
n(HClO3) = 0,15 моль (число молей молекул хлорноватой кислоты)  

найти:  
степень диссоциации хлорноватой кислоты (α)  

решение:  
1. Запишем уравнение диссоциации хлорноватой кислоты:  
HClO3 ⇌ H+ + ClO3-.  

2. Пусть степень диссоциации хлорноватой кислоты равна α. Тогда при диссоциации 0,15 моль кислоты образуется:  
- n(H+) = α * 0,15;  
- n(ClO3-) = α * 0,15 (из кислоты) + уже имеющееся количество ClO3- (0,95 моль).  

3. Общее количество ионов ClO3- в растворе после диссоциации:  
n(ClO3-) = 0,95 + α * 0,15.  

4. Теперь найдем общее количество ионов H+ в растворе:  
n(H+) = α * 0,15.  

5. В реакции диссоциации кислоты подразумевается, что все образовавшиеся ионы H+ из кислоты являются эквивалентными по отношению к свободным ионам ClO3-, так как их количество увеличивается лишь за счет диссоциации кислоты.

6. В равновесии по определению степени диссоциации:  
α = n(H+) / n(HClO3)  
где n(H+) = α * 0,15.  

7. С учетом всего вышесказанного, подставим полученные значения в формулу для расчета степени диссоциации:  
α = (α * 0,15) / (0,15).  

8. Мы знаем, что общее количество ионов ClO3- равно 0,95 + α * 0,15, но так как количество ионов ClO3- от кислоты не может превышать нуля и мы не можем полностью исключить их влияние на расчет, нам нужно учитывать начальные условия.

9. Сравним с количеством ионов ClO3-:  
по условию задачи n(ClO3-) = 0,95 моль,  
то есть α * 0,15 = n(ClO3-) = 0,95 - 0,15 * α.  

10. Получим уравнение:  
0,15α + 0,95 = 0,15α.  
Отсюда:  
0,15α + 0,15α = 0,95.  
0,30α = 0,95.  

11. Разделим обе стороны на 0,30:  
α = 0,95 / 0,30 ≈ 3,17.  

Однако значение α не может превышать 1, так как это физический предел диссоциации. Таким образом, на самом деле полная диссоциация не происходит и следует пересмотреть вводимое значение.

ответ:  
Степень диссоциации хлорноватой кислоты не может быть рассчитана явно на основании заданных условий, поскольку кислота почти полностью диссоциирует в данном растворе, однако математически превышает 1, что указывает на необходимость пересмотра условий задачи или предположений.
от