Rozwiązanie:

Korzystając z prawa rozcieńczeń Ostwalda:

$K=\frac{C_o\cdot {\alpha }^2}{1-\alpha }$

możemy wyznaczyć stężenie molowe roztworu kwasu octowego o stopniu dysocjacji równym 4,15%. Ponieważ stopień dysocjacji wynosi mniej niż 5%, możemy skorzystać ze wzoru uproszczonego:

$K=C_o\cdot a^2\Rightarrow C_o=\frac{K}{{\alpha }^2}$

$C_o=\frac{1,78\cdot 10^{-4}}{0,0415^2}=0,10\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

Korzystając ze wzoru na stopień dysocjacji:

$\alpha =\frac{\left[\mathrm{H}{}^{+}\right]}{C_o}\cdot 100\%$

obliczmy stężenie molowe jonów H⁺:

$\left[\mathrm{H}{}^{+}\right]=\frac{\alpha \cdot C_o}{100\%}=\frac{4,15\%\cdot 0,10}{100\%}=4,15\cdot 10^{-3}\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

pH roztworu wynosi:

$\mathrm{pH}=-\log \mathrm{H}{}^{+}$

$\mathrm{pH}=-\log 4,15\cdot 10^{-3}$

$\mathrm{pH}=2,4$

Roztwór o stopniu dysocjacji równym 1,33% ma pH 1,9, a roztwór o stopniu dysocjacji 4,15% ma pH równe 2,38. Oznacza to, że wyższa wartość stopnia nie oznacza bardziej kwasowego odczynu.

Odpowiedź. pH roztworu kwasu octowego o stopniu dysocjacji równym 4,15% wynosi 2,38. Wyższa wartość stopnia dysocjacji nie oznacza bardziej kwasowego odczynu.