Какова степень диссоциации уксусной кислоты в растворе, содержащем 6.71*10–4 моль/л СН3СООН, и каков рН этого раствора?

Для решения данной задачи, нам необходимо учесть концентрацию уксусной кислоты и значение константы диссоциации.

Степень диссоциации (\(\alpha\)) можно определить как отношение количества ионизированных молекул к общему количеству молекул в растворе.

По определению степени диссоциации:

\(\alpha = \frac{n_{\text{ионизированных молекул}}}{n_{\text{всех молекул}}}\)

У нас дана концентрация уксусной кислоты (\(6.71 \times 10^{-4}\) моль/л). Чтобы найти количество ионизированных молекул, нужно умножить концентрацию на степень диссоциации:

\(n_{\text{ионизированных молекул}} = \alpha \times n_{\text{всех молекул}} = \alpha \times 6.71 \times 10^{-4}\) моль/л

Согласно формуле для кислоты:

\(\text{CH}_3\text{COOH} \leftrightarrow \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+\)

Степень диссоциации для уксусной кислоты равна константе диссоциации (\(K_a\)):

\(\alpha = \sqrt{K_a \times C_{\text{уксусной кислоты}}}\)

Где: \(K_a = 1.75 \times 10^{-5}\) (значение константы диссоциации) и \(C_{\text{уксусной кислоты}} = 6.71 \times 10^{-4}\) (концентрация уксусной кислоты).

Подставим значения и рассчитаем степень диссоциации:

\(\alpha = \sqrt{1.75 \times 10^{-5} \times 6.71 \times 10^{-4}}\)

\(\alpha \approx 0.057\)

Теперь вычислим рН раствора. РН определяется по формуле:

\(\text{pH} = -\text{log}[\text{H}^+]\)

Так как уксусная кислота является слабой, предполагаем, что перед диссоциацией ионов в растворе натрия \(C_{\text{уксусной кислоты}} = [\text{CH}_3\text{COOH}]\), тогда:

\(\text{pH} = -\text{log}[\text{H}^+] = -\text{log}(\alpha \times C_{\text{уксусной кислоты}})\)

Подставим значения и рассчитаем рН:

\(\text{pH} = -\text{log}(0.057 \times 6.71 \times 10^{-4})\)

\(\text{pH} \approx 2.88\)

Таким образом, степень диссоциации уксусной кислоты в данном растворе составляет около 0.057, а рН раствора составляет около 2.88.