Question

Oblicz wartość II stopnia dysocjacji kwasu siarkowego(VI) w jego wodnym roztworze, jeśli w roztworze tym stężenie jonów H3O^+ wynosi 0,30 mol/dm3, natomiast stężenie jonów HSO4^- równa się 0,20 mol/dm3. Uwaga: α1= 100%

Odp. w zbiorze to 20%

Answer 1

H₂SO₄ + H₂O --------> HSO₄⁻ + H₃O⁺   ⇒   α₁ = 100%

HSO₄⁻ + H₂O --------> SO₄²⁻ + H₃O⁺    ⇒   α₂ = ?

_________________________________________

 

--Jeśli jako "x" oznaczymy stężenie początkowe  H₂SO₄, to takie samo stężenie będzie jonu  HSO₄⁻ oraz  H₃O⁺ po pierwszym stopniu dysocjacji (dlatego że α₁=100%).

Możemy zatem napisać:  

H₂SO₄ + H₂O --------> HSO₄⁻ + H₃O⁺

x-x.........x-x.................x...........x

 

--Jeśli stężenie jonu  H₃O⁺ po I st. dys. jest równe x, to w drugim stopniu dysocjacji powstanie nam stężenie: 0,3-x, (dlatego że łącznie mamy 0,3 mol/dm³ H₃O⁺ po obu stopniach dys). Takie samo stężenie musi być jonu SO₄²⁻. Oznacza to również że dokładnie tyle samo jonu HSO₄⁻ musiało zdysocjować w II st. dys.

 

--Wiedząc że ostateczne stężenie jonu HSO₄⁻ jest równe 0,2 mol/dm³ (czyli po II st. dys.), możemy jego stężenie napisać następująco:

x-(0,3-x) = 0,2 mol/dm³

 

HSO₄⁻ + H₂O --------> SO₄²⁻ + H₃O⁺

x-(0,3-x).......................0,3-x....0,3-x 

 

--Można obliczyć "x", czyli innymi słowy możemy obliczyć ilość jonu HSO₄⁻  po I st. dys. :

x-(0,3-x) = 0,2

x-0,3+x = 0,2

2x = 0,5

x= 0,25 mol/dm³ 

 

[SO₄²⁻] = [H₃O⁺ po IIst.d.] = [HSO₄⁻zdys.] = 0,3-x = 0,3-0,25 = 0,05 mol/dm³

-------------------------------------------------

α₂ =  [HSO₄⁻zdys.]/[HSO₄⁻po I st.d.]·100%

α₂ = 0,05/0,25·100%

α₂ = 20% 

 

Odp. Stopień drugiego stopnia dysocjacji H₂SO₄ jest równy 20%.