Αν το οξύ ήταν ισχυρό, θα αντιδρούσε πλήρως με το νερό και θα είχαμε [Η3Ο+]= 0,1Μ και pΗ=1. Κατά συνέπεια το οξύ είναι ασθενές και στο διάλυμα επικρατεί η ισορροπία:
Μ | ΗΑ + | Η2Ο ↔ | Η3Ο+ | +Α- |
Αρχικά | 0,1 | - | | |
Αντ/παρ. | x | - | x | x |
τελικά | 0,1-x | - | x | x |
Επειδή pΗ=3, [Η3Ο+]= 10-3 Μ και x=10-3.
Έτσι η σταθερά ιοντισμού του οξέος είναι:
Κα=x2/(0,1-x) = 10-6/0,1 = 10-5.
Έτσι οι απαντήσεις είναι:
α) Λάθος, αφού [ΗΑ]=0,1-x
β) Σωστό.
γ) Όταν αραιώνουμε ένα διάλυμα ασθενούς ηλεκτρολύτη δεν εφαρμόζεται ο νόμος της αραίωσης για τα ιόντα, αφού με την προσθήκη νερού μετατοπίζεται η ισορροπία στην αντίδραση ιοντισμού.
Εφαρμόζουμε τον νόμο της αραίωσης για τα συνολικά mοl του οξέος και έχουμε:
n1=n2
C1V1 = C2V2 άρα C2 = 0,01Μ
Ξαναπαίρνουμε την ισορροπία και έχουμε:
Μ | ΗΑ + | Η2Ο ↔ | Η3Ο+ | +Α- |
Αρχικά | 0,01 | - | | |
Αντ/παρ. | y | - | y | y |
τελικά | 0,01-y | - | y | y |
Παίρνοντας δε την Κα θα έχουμε
Κα=y2/(0,01-y)
10-5 = y2/0,01
y= 10-3,5
pH=3,5
Για τον αριθμό mοl του Η3Ο+: nΗ3Ο = y∙V2 = 10-3,5∙10V1 = 10-2,5V1, ενώ πριν την αραίωση: n=10-3 V. Προσέξτε έχουμε περισσότερα οξώνια αλλά μικρότερη συγκέντρωση.
Οι απαντήσεις είναι:
i) Λ, ii) Σ, iii) Σ, iv) Λ , v) Σ