Рассчитайте концентрации ионов Н+ и СН3СОО в растворе, содержащем по 0,01 моль/л уксусной кислоты и хлороводорода.
от

1 Ответ

Давайте рассчитаем концентрации ионов H+ и CH3COO- в растворе, содержащем 0,01 моль/л уксусной кислоты (CH3COOH) и 0,01 моль/л хлороводорода (HCl).

Дано (в СИ):
- Концентрация уксусной кислоты [CH3COOH] = 0,01 моль/л
- Концентрация хлороводорода [HCl] = 0,01 моль/л

Найти:
1. Концентрацию ионов H+ ([H+])
2. Концентрацию анионов уксусной кислоты ([CH3COO-])

Решение:

1. Хлороводород полностью диссоциирует в растворе:
   HCl → H+ + Cl-.
   Таким образом, [H+] от HCl = 0,01 моль/л.

2. Уксусная кислота – слабая кислота и диссоциирует не полностью:
   CH3COOH ↔ H+ + CH3COO-.
   Обозначим х - это концентрация ионов H+, полученная от диссоциации уксусной кислоты.

   Сначала учтем, что исходная концентрация ионов H+, вносимая HCl, уже равна 0,01 моль/л.

3. Из уравнения диссоциации уксусной кислоты:
   Ka = [H+][CH3COO-] / [CH3COOH(недиссоциированная)].

   При равновесии:
   [H+] = 0,01 + x,
   [CH3COO-] = x.
   [CH3COOH(недиссоциированная)] = 0,01 - x.

   Подставим в уравнение для Ka. Для уксусной кислоты Ka = 1,8 * 10^(-5):
   1,8 * 10^(-5) = (0,01 + x)(x) / (0,01 - x).

4. Поскольку HCl является сильной кислотой, предположим, что x будет очень маленьким по сравнению с 0,01. Тогда можно упростить:
   1,8 * 10^(-5) = (0,01)(x) / (0,01).

   Упрощаем:
   1,8 * 10^(-5) = x.

5. Таким образом, мы можем найти x:
   x ≈ 1,8 * 10^(-5) моль/л.

6. Теперь можем найти полную концентрацию ионов H+:
   [H+] = 0,01 + 1,8 * 10^(-5) ≈ 0,01 моль/л (небольшое значение x незначительно изменяет концентрацию).

7. Концентрация анионов уксусной кислоты:
   [CH3COO-] ≈ 1,8 * 10^(-5) моль/л.

Ответ:
Концентрация ионов H+ в растворе составляет примерно 0,01 моль/л, а концентрация анионов уксусной кислоты CH3COO- примерно 1,8 * 10^(-5) моль/л.
от