Дано:
C(H2C2O4) = 0,05 моль/л Ka1(H2C2O4) = 5,6 * 10^-2
Найти:
α1 - степень диссоциации по первой стадии i - изотонический коэффициент
Решение:
Запишем уравнение диссоциации щавелевой кислоты по первой стадии:
H2C2O4 ↔ H+ + HC2O4-
Применим закон действующих масс для расчета константы равновесия (Ka1):
Ka1 = [H+][HC2O4-] / [H2C2O4]
Выразим концентрации ионов через степень ионизации α1:
[H+] = α1 * C(H2C2O4)
[HC2O4-] = α1 * C(H2C2O4)
[H2C2O4] = (1 - α1) * C(H2C2O4)
Подставим значения в уравнение для Ka1:
Ka1 = (α1 * C(H2C2O4)) * (α1 * C(H2C2O4)) / ((1 - α1) * C(H2C2O4))
Упростим уравнение:
Ka1 = α1^2 * C(H2C2O4) / (1 - α1)
Решим квадратное уравнение для α1:
α1^2 * 0,05 / (1 - α1) = 5,6 * 10^-2
α1 ≈ 0,74
Рассчитаем изотонический коэффициент (i):
i = 1 + (n - 1) * α
n - количество ионов, образующихся при диссоциации одной молекулы
Для первой стадии диссоциации n = 2 (H+ и HC2O4-)
i = 1 + (2 - 1) * 0,74 ≈ 1,74
Ответ:
Степень диссоциации щавелевой кислоты по первой стадии составляет около 74%.
Изотонический коэффициент щавелевой кислоты в растворе с концентрацией 0,05 моль/л равен приблизительно 1,74.