Номер 942, страница 151 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

942. Рассчитайте молярную концентрацию ионов водорода в растворе сероводородной кислоты с молярной концентрацией $0,10 \text{ моль/дм}^3$. Степень диссоциации сероводородной кислоты по первой ступени в этом растворе равна 0,12 %, диссоциацией по второй ступени можно пренебречь.

Дано:

Молярная концентрация сероводородной кислоты, $C(H_2S) = 0,10$ моль/дм³

Степень диссоциации по первой ступени, $\alpha_1 = 0,12$ %

$C(H_2S) = 0,10 \frac{моль}{дм^3} = 0,10 \frac{моль}{10^{-3} м^3} = 100 \frac{моль}{м^3}$

$\alpha_1 = 0,12 \% = 0,0012$

Найти:

Молярную концентрацию ионов водорода, $[H^+]$ - ?

Решение:

Сероводородная кислота ($H_2S$) — это слабая двухосновная кислота, диссоциирующая в водном растворе ступенчато. Согласно условию задачи, диссоциацией по второй ступени можно пренебречь, поэтому мы рассматриваем только первую ступень диссоциации:

$H_2S \rightleftharpoons H^+ + HS^-$

Степень диссоциации $\alpha$ — это отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу растворенных молекул. Концентрация ионов водорода, образовавшихся в результате диссоциации, связана с начальной концентрацией кислоты $C$ и степенью диссоциации $\alpha$ следующим соотношением:

$[H^+] = \alpha_1 \cdot C(H_2S)$

Перед расчетом необходимо перевести значение степени диссоциации из процентов в доли единицы:

$\alpha_1 = \frac{0,12 \%}{100 \%} = 0,0012$

Теперь можно рассчитать молярную концентрацию ионов водорода в растворе:

$[H^+] = 0,0012 \cdot 0,10 \text{ моль/дм}^3 = 0,00012 \text{ моль/дм}^3$

Запишем ответ в стандартном виде (научной нотации):

$[H^+] = 1,2 \cdot 10^{-4} \text{ моль/дм}^3$

Ответ: молярная концентрация ионов водорода в растворе составляет $1,2 \cdot 10^{-4}$ моль/дм³.