Ostwaldin laimennuslaki ja dissosioitumisasteen ja dissosioitumiskonstantin laskenta

OSA 3.
AIHE 3. Dissosiaatioaste ja dissosiaatiovakio. Ostwaldin laimennuslaki.
Ostwaldin laimennuslaki, jota käytetään useimpien tämän aiheen tehtävien ratkaisemiseen, esitetään kaavalla:
K = α²C / (1 - α), missä:
K – dissosiaatiovakio, C – moolikonsentraatio, α – dissosiaatioaste.
Jos α << 1, niin (1 - α) ~ 1, ja kaava yksinkertaistuu:
K = α²C
Tästä voidaan käyttää seuraavia likimääräisiä kaavoja:
α = (K/C)^(1/2), [H⁺] = αC = (K*C)^(1/2). Emäksille: [OH⁻] = αC = (K*C)^(1/2).

Dissosiaatioaste
1. Tehtävä. Millä happamuuden konsentraatiolla HNO₂:n dissosiaatioaste on 0,02?
Ratkaisu.
α = 0,02. Taulukon mukaan K = 510⁻⁴.
C = K / α² = 510⁻⁴ / 0,02² = 1,25 mol/l.

2. Tehtävä. Laske vetypitoisuus, Ka ja pKa muurahaishapolle, kun 0,15 M liuoksen dissosiaatioaste on 0,035.
Ratkaisu.
Lasketaan vetyionien konsentraatio:
[H⁺] = αC = 0,0350,15 = 0,00525 mol/l.
Lasketaan Ka ja pKa:
K = α²C / (1 - α) = 0,035² * 0,15 / (1 - 0,035) = 1,910⁻⁴
pKa = -lgK = -lg(1,9*10⁻⁴) = 3,72

7.1.1. Vahvojen happojen vaikutus heikkojen happojen dissosiaatioon.
3. Tehtävä. Laske CH₃COO⁻-ionien konsentraatio liuoksessa, joka sisältää 1 mol CH₃COOH ja 0,1 mol HCl litrassa, olettaen HCl:n täydellisen dissosioitumisen.
Ratkaisu.
Kirjoitetaan tasapainovakion lause