Вправи: 66

66. Обчисліть масові частки йонів Н+ і ОН– у воді.

Рівняння дисоціації води:

Н₂O $\leftrightarrow$ Н⁺ + OH^–

Припустимо, що дисоціації піддається 1 моль води. Його маса складатиме:

m(Н₂O) = n(Н₂O) ∙ M(Н₂O) = 1 моль ∙ 18 г/моль = 18 г

Знаючи ступінь дисоціації води

($\alpha$ $\approx$ 1,8 ∙10^–9), обчислюємо кількість речовини та маси йонів Н⁺ і ОН^–:

n(Н⁺) = n(ОН^–)= $\alpha$(Н₂O) ∙ n(Н₂O) = 1,8 ∙ 10^–9 ∙ 1 моль = 1,8 ∙ 10^–9 моль

m(Н⁺) = n(Н⁺) ∙ М(Н⁺) = 1,8 ∙ 10^–9 моль ∙ 1 г/моль = 1,8 ∙ 10^–9 г

m(ОН^–) = n(ОН^–) ∙ М(ОН^–) = 1,8 ∙ 10^–9 моль ∙17 г/моль $\approx$ 3 ∙ 10^–8 г

Розраховуємо масові частки йонів Н⁺ і ОН^–.

$\omega$(H⁺) = $\frac{m\left(H^{+}\right)}{m\left(H_{2}O\right)}$ ∙ 100% = $\frac{\mathrm{1,8}\bullet {10}^{-9}г}{18г}$ ∙ 100% = 1,0 ∙ 10^–8 %

$\omega$(ОH^–) = $\frac{m\left({\mathrm{ОH}}^{-}\right)}{m\left(H_{2}O\right)}$ ∙ 100% = $\frac{3\bullet {10}^{-8}г}{18г}$ ∙ 100% = 1,7 ∙ 10^–7 %