Номер 1107, страница 175 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1107. *В растворе азотистой кислоты содержится 8,60 моль молекул и 0,054 моль ионов. Рассчитайте степень диссоциации азотистой кислоты в этом растворе.

Дано:

Количество вещества недиссоциированных молекул азотистой кислоты, $n_{недисс}(HNO_2) = 8,60 \text{ моль}$

Общее количество вещества ионов, $n_{ионов} = 0,054 \text{ моль}$

Найти:

Степень диссоциации азотистой кислоты, $\alpha$

Решение:

Степень диссоциации ($\alpha$) — это отношение количества вещества электролита, распавшегося на ионы ($n_{дисс}$), к общему количеству растворенного вещества ($n_{общ}$).

$\alpha = \frac{n_{дисс}}{n_{общ}}$

1. Запишем уравнение диссоциации азотистой кислоты ($HNO_2$):

$HNO_2 \rightleftharpoons H^+ + NO_2^-$

Из уравнения видно, что при диссоциации одной молекулы $HNO_2$ образуется два иона: один катион водорода ($H^+$) и один нитрит-анион ($NO_2^-$). Следовательно, количество вещества продиссоциировавшей кислоты в два раза меньше общего количества вещества образовавшихся ионов.

2. Найдем количество вещества продиссоциировавшей кислоты ($n_{дисс}$):

$n_{дисс}(HNO_2) = \frac{n_{ионов}}{2} = \frac{0,054 \text{ моль}}{2} = 0,027 \text{ моль}$

3. Найдем общее (изначально растворенное) количество вещества азотистой кислоты ($n_{общ}$). Оно равно сумме количества недиссоциировавших молекул и количества продиссоциировавших молекул.

$n_{общ}(HNO_2) = n_{недисс}(HNO_2) + n_{дисс}(HNO_2)$

$n_{общ}(HNO_2) = 8,60 \text{ моль} + 0,027 \text{ моль} = 8,627 \text{ моль}$

4. Рассчитаем степень диссоциации $\alpha$:

$\alpha = \frac{n_{дисс}(HNO_2)}{n_{общ}(HNO_2)} = \frac{0,027 \text{ моль}}{8,627 \text{ моль}} \approx 0,0031296$

Результат следует округлить. Так как наименьшее число значащих цифр в исходных данных равно двум (в значении 0,054), округляем ответ до двух значащих цифр.

$\alpha \approx 0,0031$

Часто степень диссоциации выражают в процентах:

$\alpha (\%) = \alpha \cdot 100\% = 0,0031 \cdot 100\% = 0,31\%$

Ответ: степень диссоциации азотистой кислоты в этом растворе равна 0,0031 или 0,31%.