L'acido fluoridrico, HF, ha una costante di dissociazione acida di # 6.8 * 10 ^ (- 4) # a 25 ° C. All'equilibrio la concentrazione di HF è 0.025 M. un. Qual è l'espressione costante di equilibrio per questa dissociazione? b. Qual è il pH di questa soluzione?

Acido fluoridrico, #"HF"#, è un acido debole che non si ionizza completamente in soluzione acquosa per formare cationi di idronio, #"H"_3"O"^(+)# e anioni di fluoro, #"F"^(-)#.

Più specificamente, l'acido è parzialmente ionizzato in soluzione acquosa, l'entità della ionizzazione in base al valore della costante di dissociazione acida, #K_a#.

L'equilibrio che si stabilisce quando l'acido fluoridrico ionizza appare così

#"HF"_ ((aq)) + "H"_ 2"O"_ ((l)) rightleftharpoons "H"_ 3"O"_ ((aq))^(+) + "F"_((aq))^(-)#

Per definizione, la costante di dissociazione acida per questo equilibrio sarà

#color(purple)(|bar(ul(color(white)(a/a)color(black)(K_a = (["F"^(-)] * ["H"_3"O"^(+)])/(["HF"]))color(white)(a/a)|)))#

Tieni presente che viene utilizzata l'espressione della costante di dissociazione acida concentrazioni di equilibrio.

Ora, sai che la concentrazione di equilibrio dell'acido fluoridrico è uguale a #"0.025 M"#.

Notare che ogni talpa di acido fluoridrico che si dissocia produce una talpa di cationi di idronio e una talpa di anioni di fluoro.

Questo significa che se lo prendi #x# essere la concentrazione di acido fluoridrico che ionizza, puoi dire che questa concentrazione produrrà una concentrazione di #x# di cationi di idronio e una concentrazione di #x# di anioni di fluoro.

Questo significa che hai

#["F"^(-)] = x" "# and #" " ["H"_3"O"^(+)] = x#

Utilizzare l'espressione della costante di dissociazione acida per trovare il valore di #x#

#K_a = (x * x)/0.025 = x^2/0.025#

Questo ti prenderà

#x = sqrt(0.025 * K_a)#

#x = sqrt(0.025 * 6.8 * 10^(-4)) = 4.12 * 10^(-3)#

Dal #x# rappresenta la concentrazione di equilibrio dei cationi di idronio, avrai

#["H"_3"O"^(+)] = 4.12 * 10^(-3)"M"#

The pH della soluzione è definito come

#color(blue)(|bar(ul(color(white)(a/a)"pH" = - log(["H"_3"O"^(+)])color(white)(a/a)|)))#

Nel tuo caso, finirai con

#"pH" = - log(4.12 * 10^(-3)) = color(green)(|bar(ul(color(white)(a/a)2.39color(white)(a/a)|)))#