Witaj :)
Na początek zapiszmy sobie reakcje dysocjacji kwasu octowego:
[tex]CH_3COOH\rightleftharpoons CH_3COO^-+H^+[/tex]
Z tablic chemicznych odczytujemy wartość stałej dysocjacji kwasu octowego:
[tex]K_a=1,75\cdot10^{-5}[/tex]
UWAGA!!!! Podana wartość temperatury może być błędna. Stała dysocjacji zależy od temperatury. Powyższa wartość stałej dysocjacji jest podana dla temperatury 25°C, czyli 300K.
Aby rozwiązać to zadanie skorzystamy z prawa rozcieńczeń Ostwalda. Jego treść brzmi następująco: "Stopień dysocjacji słabego elektrolitu jest wprost proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego z jego stałej dysocjacji i odwrotnie proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego z jego stężenia molowego"
Prawo rozcieńczeń Ostwalda wiąże się z dwoma wzorami :
[tex]K_a=\frac{\alpha ^2\cdot C_M}{1-\alpha } \ \lor \ K_a=\alpha ^2\cdot C_M[/tex]
Wzór drugi to uproszczone prawo rozcieńczeń Ostwalda. Możemy je zastosować, jeśli będzie spełniony jeden z dwóch warunków:
[tex]\alpha \leq 5\%\ \vee\ \frac{C_M}{K_a} \geq 400[/tex]
W naszym przypadku spełniony jest warunek pierwszy. Przejdźmy do rozwiązania zadania.
[tex]K_a=\alpha ^2\cdot C_M\implies C_M=\frac{K_a}{\alpha ^2}[/tex]
[tex]C_M=\frac{1,75\cdot10^{-5}}{(0,0415)^2} =0,01mol/dm^3[/tex]
[tex][H^+]=\alpha \cdot C_M\\\[[H^+]=0,0415\cdot0,01mol/dm^3=4,15\cdot10^{-4}mol/dm^3[/tex]
ODP.: Stężenie jonów wodorowych wynosi 4,15·10⁻⁴mol/dm³