Номер 7, страница 142 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. В водном растворе содержится фтороводород количеством 50 моль. Чему равно суммарное число ионов, образовавшихся при его диссоциации, если $\alpha(\text{HF}) = 9 \%$?

Дано:

Количество вещества фтороводорода, $n(HF) = 50$ моль

Степень диссоциации фтороводорода, $\alpha(HF) = 9 \% = 0.09$

Найти:

Суммарное число ионов, $N_{ионов}$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение диссоциации фтороводорода (плавиковой кислоты) в водном растворе. Фтороводород является слабой кислотой и диссоциирует обратимо:

$HF \rightleftharpoons H^+ + F^-$

2. Степень диссоциации $\alpha$ показывает, какая доля от исходного количества вещества диссоциировала (распалась на ионы). Найдем количество вещества фтороводорода, которое продиссоциировало:

$n_{дисс}(HF) = n_{исх}(HF) \times \alpha(HF)$

$n_{дисс}(HF) = 50 \text{ моль} \times 0.09 = 4.5 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, при диссоциации 1 моль $HF$ образуется 1 моль ионов водорода $H^+$ и 1 моль фторид-ионов $F^-$. Следовательно, количество вещества каждого из образовавшихся ионов равно количеству вещества продиссоциировавшего фтороводорода:

$n(H^+) = n_{дисс}(HF) = 4.5 \text{ моль}$

$n(F^-) = n_{дисс}(HF) = 4.5 \text{ моль}$

4. Найдем суммарное количество вещества всех ионов в растворе, сложив количество вещества катионов и анионов:

$n_{ионов} = n(H^+) + n(F^-) = 4.5 \text{ моль} + 4.5 \text{ моль} = 9 \text{ моль}$

5. Чтобы найти суммарное число ионов, нужно умножить суммарное количество вещества ионов на постоянную Авогадро $N_A$, которая равна $6.02 \times 10^{23}$ моль$^{-1}$.

$N_{ионов} = n_{ионов} \times N_A$

$N_{ионов} = 9 \text{ моль} \times 6.02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 54.18 \times 10^{23} = 5.418 \times 10^{24}$

Ответ: суммарное число ионов, образовавшихся при диссоциации, равно $5.418 \times 10^{24}$.