Рассчитайте pH 0,1М раствора бензойной кислоты в воде. Kα бензойной кислоты 6,3∙10-5 моль/дм3

pH раствора может быть рассчитан с использованием формулы:

pH = -log[H+]

где [H+] - концентрация ионов водорода в растворе.

Для рассчета концентрации ионов водорода, нам необходимо рассчитать концентрацию ионов [H3O+], так как вода будет реагировать с бензойной кислотой для образования ионов H3O+ и C6H5COO-. Реакция будет выглядеть следующим образом:

C6H5COOH + H2O ⇌ C6H5COO- + H3O+

Концентрация ионов H3O+ будет равна концентрации ионов C6H5COO-, так как реакция происходит в соотношении 1:1. Используя информацию о константе кислотности Kα бензойной кислоты, мы можем рассчитать концентрацию [H3O+] с помощью формулы:

Kα = [C6H5COO-][H3O+]/[C6H5COOH]

[H3O+] = √(Kα[C6H5COOH])

Теперь, чтобы найти pH, мы можем использовать формулу:

pH = -log[H3O+]

Давайте проведем подробные расчеты.

Дано:
Kα = 6,3∙10-5 моль/дм3
Концентрация бензойной кислоты [C6H5COOH] = 0,1 М

Рассчитаем концентрацию ионов [H3O+] сначала:

[H3O+] = √(Kα[C6H5COOH])
[H3O+] = √((6,3∙10-5)(0,1))
[H3O+] = √(6,3∙10-6)
[H3O+] = 7,9∙10-3 моль/дм3

Теперь рассчитаем pH:

pH = -log[H3O+]
pH = -log(7,9∙10-3)
pH = -(log7,9 + log10-3)
pH = -(0,9 + (-3))
pH = -2,1

Таким образом, pH 0,1М раствора бензойной кислоты в воде составляет -2,1.