Вычислить рН 1-процентного раствора уксусной кислоты (CH₃COOH),  считая, что плотность раствора равна 1 г/мл, а константа диссоциации К = 1, 8 ⋅ 10^-5.

Решение задачи

Запишем уравнение диссоциации уксусной кислоты (CH₃COOH):

Вычислить pH

Найдем молярную концентрацию уксусной кислоты (CH₃COOH). Для этого будем использовать формулу перехода от массовой доли к молярности:

Где:

ρ — плотность раствора, г/л;

ω — массовая доля растворенного вещества в долях от 1;

M₁ — молярная масса растворенного вещества, г/моль.

Вычислить pH

Молярная концентрация показывает количество растворенного вещества (моль), содержащегося в 1 л раствора.

Учитывая, что молярная масса уксусной кислоты (CH₃COOH) равна 60 г/моль (смотри таблицу Менделеева) и если раствор 1-процентный, то массовая доля уксусной кислоты (CH₃COOH) в нем 0,01 получаем:

M = 1000 ⋅ 0,01 /60 = 0,17 (моль/л).

Вычислить pH

Учитывая, что уксусная кислота (CH₃COOH) – это слабая одноосновная кислота, найдем равновесную концентрацию ионов водорода по формуле:

Где:

K – константа диссоциации кислоты;

C  — молярная концентрация кислоты.

Получаем:

Вычислить pH раствора по формуле:

Водородный показатель (pH) раствора численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе.

pH = — lg [1,75 ⋅ 10^-3]

pH = 3 – lg 1,75

pH = 2,76

Ответ:

pH раствора 2,76.