Вопрос школьника
При каком разведении концентрация ионов водорода в растворе фенола C6H5OH будет равна 10-6 г-ион/л? Константа электрической диссоциации фенола 1,28 • 10-10
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение электролитного равновесия:
C6H5OH ⇌ C6H5O- + H+
где С6Н5ОН — фенол, С6Н5О- — фенолат-ион, Н+ — ион водорода.
Константа электрической диссоциации фенола (Ka) определяется как отношение произведения концентраций ионов фенолата и водорода к концентрации недиссоциированного фенола:
Ka = [C6H5O-][H+] / [C6H5OH]
Так как концентрация ионов водорода в растворе фенола должна быть равна 10^-6 г-ион/л, то можно записать:
[H+] = 10^-6 г-ион/л
Также из уравнения электролитного равновесия следует, что концентрация ионов фенолата равна концентрации ионов водорода:
[C6H5O-] = [H+]
Тогда уравнение Ka принимает вид:
Ka = [H+]^2 / [C6H5OH]
Подставляя известные значения, получаем:
1,28 • 10^-10 = (10^-6)^2 / [C6H5OH]
Отсюда находим концентрацию недиссоциированного фенола:
[C6H5OH] = (10^-6)^2 / 1,28 • 10^-10 = 7,81 • 10^-1 г/л
Таким образом, при разведении фенола до концентрации 7,81 • 10^-1 г/л концентрация ионов водорода в растворе будет равна 10^-6 г-ион/л.
