Какой объем нужно добавить воды к 500 миллилитрам 0,1 Н раствора уксусной кислоты (CH₃COOH), чтобы степень диссоциации  кислоты удвоилась?

Решение задачи

Нужно добавить воды. Численное значение константы диссоциации кислоты при решении не потребуется. В задаче применим закон разбавления Оствальда в виде:

где:

α – степень диссоциации;

K_Д – константа диссоциации;

C_M – молярная концентрация электролита.

По условию задачи степени диссоциации после разбавления и до разбавления соотносятся как α₂ = 2α₁.

Так как константа диссоциации (K_Д) от концентрации не зависит, получаем:

C₁ ⋅ α₁² = C₂ ⋅ α₂² = C₂ ⋅ (2α₁²) = 4C₂ ⋅ α₁²

Отсюда:

C₁ = 4C₂, C₂ = C₁/4

Таким образом, исходную концентрацию уксусной кислоты (CH₃COOH) нужно уменьшить в 4 раза, что равносильно четырехкратному увеличению объема раствора. Нужно добавить воды

Следовательно, найдем объем полученного раствора уксусной кислоты (CH₃COOH) после добавления воды (H₂O):

V₂ (раствора) = 500 ⋅ 4 = 2000 (мл).

Найдем какой объем нужно добавить воды:

V (H₂O) = 2000 – 500 = 1500 (мл).

Ответ:

нужно добавить воды 1500 миллилитров.