Informacje do zadań 11.-12.

W temperaturze T rozpuszczono w wodzie kwas HX. Równowagę w otrzymanym roztworze ilustruje równanie;

$HX+H_{2}O\rightleftarrows H_3{O}^{+}+X^{-}$  

Poniższy wykres przedstawia procentowy udział drobin znajdujących się w wodnym roztworze kwasu HX o temperaturze T (na wykresie nie uwzględniono wody oraz jonów pochodzących z autodysocjacji wody).

 

Treść: 

Oblicz stopień dysocjacji kwasu HX w tym roztworze.

 

---

Rozwiązanie:

Patrząc na wykres umieszczony w informacji do zadania zakładamy, że posiadamy sumarycznie 100 moli związku HX oraz związków zdysocjowanych.

Liczba moli niezdysocjowanych wynosi 54 mol, zatem liczba moli cząsteczek zdysocjowanych, czyli jonów X^- oraz H₃O⁺ wynosi:

$100\mathrm{mol}-54\mathrm{mol}=46\mathrm{mol}$  

Widzimy, że w wyniku dysocjacji powstanie tyle samo moli jonów X^- jak również H₃O⁺:

$n_{\mathrm{X}{}^{-}}=n_{\mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}}=\frac{46\mathrm{mol}}{2}=23\mathrm{mol}$  

W roztworze znajdują się zarówno cząsteczki zdysocjowane 23 moli oraz niezdysocjowane 54 moli ich sumaryczna liczba moli wynosi:

$n_0=23\mathrm{mol}+54\mathrm{mol}=77\mathrm{mol}$  

Stopień dysocjacji obliczamy z poniższego wzoru:

$\alpha =\frac{n_{\text{zdys}}}{n_0}\cdot 100\%$  

$\alpha =\frac{23\mathrm{mol}}{77\mathrm{mol}}\cdot 100\%=29,9\%$  

Odpowiedź: Stopień dysocjacji kwasu HX wynosi 29,9%.