a) Moc kwasu określa wartość stałej dysocjacji. Im wyższa wartość stałej dysocjacji, tym wyższa moc kwasu.

Wzory kwasów w kolejności zmniejszającej się mocy:  $\text{H}\text{C}\text{l}\text{O}{}_{\text{3}},\text{H}\text{C}\text{l}\text{O}{}_{\text{2}},\text{H}\text{C}\text{l}\text{O}$    

 

b)

Sprawdzamy czy   $\frac{C}{K_{\text{d}}}$jest większy od 400. Jeśli tak możemy skorzystać z uproszczonego wzoru prawa rozcieńczeń Ostwalda:

$\frac{C_1}{K_{\text{d}}}=\frac{0,1}{2,95\cdot 10_{}^{-8}}=3389830,5$   oraz   $\frac{C_2}{K_{\text{d}}}=\frac{0,001}{2,95\cdot 10^{-8}}=33898,3$

Przyjmujemy uproszczony wzór na prawo rozcieńczeń Ostwalda:  $K={\alpha }^2\cdot c$ , więc $\alpha =\sqrt{\frac{K}{c}}$

$K=2,95\cdot {10}^{-8}$

$C_1=0,1\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

$C_2=0,001\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

${\alpha }_1=\sqrt{\frac{2,95\cdot {10}^{-8}}{0,1}}\approx 5,4\cdot {10}^{-4}$

${\alpha }_2=\sqrt{\frac{2,95\cdot {10}^{-8}}{0,001}}\approx 5,4\cdot {10}^{-3}$

 

c) Obliczmy stałą równowagi dysocjacji tego kwasu:

$K={\alpha }^2\cdot C={\left(0,00071\right)}^2\cdot 0,1\approx 5,04\cdot {10}^{-8}$

Rząd stałej dysocjacji wynosi 10^-8 więc wartość stałej wskazuje ze jest to kwas chlorowy(I), wzór: HClO.

 

 

d) Obliczamy stężenie jonów wodoru:

$K_d=10$

$K=\frac{{\alpha }^2\cdot C_0}{1-\alpha }\mid \cdot \left(1-\alpha \right)$

$K-K\alpha ={\alpha }^2\cdot C_0$

${\alpha }^2\cdot C_0+K\alpha -K=0$

Podstawiamy dane liczbowe i wyznaczamy wartość stopnia dysocjacji:

${\alpha }^2\cdot 0,01+10\cdot \alpha -10=0$

$0,01{\alpha }^2+10\alpha -10=0$

$\Delta ={\left(-10\right)}^2-4\cdot 0,01\cdot \left(-10\right)=100,4$

$\sqrt{\Delta }=\sqrt{100,4}$

${\alpha }_1=\frac{-10-\sqrt{100,4}}{0,02}=-1000,99$

${\alpha }_2=\frac{-10+\sqrt{100,4}}{0,02}\approx 0,999$

$0<\alpha <1$

Tak więc $\alpha {}_1$ nie spełnia warunków zadania. Do dalszych obliczeń bierzemy wartość ${\alpha }_2$ . Wartość stężenia jonów wodorowych równa jest wartości C_z

$\alpha =\frac{C_z}{C_0}\to C_z=\alpha \cdot C_0$

Podstawiamy dane liczbowe:

$C_z=0,999\cdot 0,01\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}=0,0099\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

Odpowiedź: Stężenie kationów wodoru w tym roztworze wynosi 0,0099 mol/dm³.