Концентрация ионов водорода в 0,02 М растворе сернистой кислоты
Вычислить [H⁺] в 0,02 М растворе сернистой кислоты. Диссоциацией кислоты во второй ступени пренебречь.
Дано
`C_м(H_2SO_3) = 0.02 text{ моль/л}`
Найти
`[H^+] = text{?}`
Решение
Запишем уравнение диссоциации сернистой кислоты по первой ступени:
`H_2SO_3 ⇄ H^+ + HSO_3^-`
Найдём степень диссоциации с помощью закона Оствальда:
`K_1 = (α^2 * C_м(H_2SO_3))/(1 - α)`
`1.7*10^(-2) = (α^2 * 0.02)/(1 - α)`
`1.7*10^(-2)*(1 - α) = 0.02*α^2`
`0.017 - 0.017α = 0.02α^2`
`0.02α^2 + 0.017α - 0.017 = 0`
`D = 0.017^2 + 4*0.02*0.017 = 0.000289 + 0.00136 = 0.001649`
`α = (-0.017 + sqrt(0.001649))/(2*0.02) = (-0.017 + 0.04061)/0.04 = 0.5903`
Вычислим концентрацию ионов водорода:
`[H^+] = α * C_м(H_2SO_3) = 0.5903 * 0.02 = 0.01181 text{ моль/л}`
Ответ
`[H^+] = 0.01181 text{ моль/л}`