Вычислите степень диссоциации, концентрацию ионов водорода и рН в 0,1 н. растворе уксусной кислоты.

Вычислите степень диссоциации, концентрацию ионов водорода и рН в 0,1 н. растворе уксусной кислоты. Сколько молей ацетата натрия следует добавить к 300 мл такого раствора, чтобы понизить концентрацию ионов водорода в 100 раз? Дано:C = 0,1 н; V = 300 мл; [Н+]1/[Н+]2 = 100. Найти: а; [Н+]; рН; п(СН3СООNa) - ?

Константа диссоциации СН3СООН равна К = 1,74∙10-5.
α=KC,
где К – константа диссоциации, равна 1,74∙10-5;
C – концентрация раствора СН3СООН, равна 0,1 н.
α=1,74∙10-50,1=1,31∙10-2.
[Н+] = а∙С = 1,31∙10-2∙0,1 = 1,31∙10-3 (моль/л).
рН = - lg[H+] = - lg(1,31∙10-3) = 2,88.
После добавления в раствор ацетата натрия концентрация ионов Н+ будет равна
[Н+]2 = [Н+]1/100 = 1,31∙10-3/100 = 1,31∙10-5 (моль/л).
Константа диссоциации выражается формулой
K=H+∙CH3COO-CH3COOH.
Выразим из этого уравнения концентрацию ацетат-ионов:
CH3COO-=K∙CH3COOHH+2.
Концентрацию непродиссоциировавшей уксусной кислоты [CH3COOH] можно считать равной исходной концентрации C = 0,1 н, так как добавленный в раствор ацетат натрия смещает равновесие процесса диссоциации в сторону образования молекул кислоты.
CH3COO-=1,74∙10-5∙0,11,31∙10-5=0,13 (моль/л).
Число молей ацетата натрия равно
п(СН3СООNa) = [СН3СОО-]∙V,
где [СН3СОО-] – концентрация ацетата натрия, которая должна быть создана в растворе для снижения концентрации ионов Н+ в 100 раз, равна 0,13 моль/л;
V – объём раствора кислоты, 300 мл = 0,300 л.
п(СН3СООNa) = 0,13∙0,300 = 0,039 (моль).
Ответ: а = 1,31∙10-2; [Н+] = 1,31∙10-3; рН = 2,88; п(СН3СООNa) = 0,039 моль.