Какова степень и константа диссоциации слабого основания в растворе концентрацией 0.03 моль/л при рН 7.5?

Для данной задачи, давайте сначала определим несколько ключевых понятий:

1. Диссоциация слабого основания: Диссоциация слабого основания \(BOH\) в водном растворе приводит к образованию ионов водорода и иона основания.

Представим реакцию диссоциации основания \(BOH\):

\[BOH \rightleftharpoons B^+ + OH^-\]

2. Константа диссоциации \(K_b\): Константа диссоциации слабого основания \(BOH\) определяет степень диссоциации основания в растворе.

Теперь к пошаговому решению задачи:

1. Начнем с уравнения диссоциации основания:

\[BOH \rightleftharpoons B^+ + OH^-\]

2. Запишем выражение для константы диссоциации \(K_b\) основания:

\[K_b = \dfrac{[B^+][OH^-]}{[BOH]}\]

3. Учитывая, что раствор имеет концентрацию \(0.03\) моль/л и рН \(7.5\), мы можем определить концентрации \([H^+]\) и \([OH^-]\) в растворе:

\[[H^+] = 10^{-pH} = 10^{-7.5}\]

\[[OH^-] = \dfrac{10^{-14}}{[H^+]} = \dfrac{10^{-14}}{10^{-7.5}}\]

4. После определения концентраций, мы можем использовать факт, что в воде концентрация ионов водорода равна концентрации ионов гидроксида:

\[[H^+] = [OH^-]\]

5. Подставим найденные концентрации в выражение для \(K_b\) и выразим константу диссоциации:

\[K_b = \dfrac{[B^+][OH^-]}{[BOH]} = \dfrac{x \cdot x}{0.03}\]

6. Теперь определим \(x\), который представляет концентрацию \(B^+\) и \(OH^-\) в растворе:

\[x = [B^+] = [OH^-] = \sqrt{K_b \cdot 0.03}\]

7. Таким образом, мы находим константу диссоциации \(K_b\) и степень диссоциации слабого основания в данном растворе.

Это пошаговое решение поможет школьнику понять, как определить степень и константу диссоциации слабого основания в заданном растворе при известной концентрации и рН раствора.