Απάντηση στις ερωτήσεις β και γ της άσκησης προηγούμενου άρθρου δίνονται παρακάτω.

Η άσκηση στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 2.1.3 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται επίσης στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):  Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης  (Ιπποκράτους 6, Αθήνα) , Γρηγόρη (Σόλωνος 71, Αθήνα),  Ελευθερουδάκης,  Πατάκης,  Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), «Βιβλιοεπιλογή» Γ.Χ.  Αναστασάκης (Σόλωνος 110, Αθήνα) , Σ. Μαρίνης (Σόλωνος 76, Αθήνα),  Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα), ΒΕΡΓΙΝΑ, ΨΑΡΑΣ (Θεσ/νίκη),  ΠΑΙΔΕΙΑ(Κανάρη 11, Λάρισα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Άσκηση – Παράδειγμα  #2-5  (συνέχεια από προηγούμενο άρθρο)

Ποιος είναι ο βαθμός διαστάσεως του οξικού οξέος (ΗC2H3O2) στις παρακάτω συγκεντρώσεις και σε θερμοκρασία 25 °C; α) 1 Μ  β) 0,1 Μ  γ) 0,01 Μ

Δίνεται ότι η ka≈ 1,8 . 10-5  και  (1,8)1/2 = 1,3  και (10-5) 1/2 = 3,2 . 10-3 και (10-7) 1/2 = 3,2 . 10-4

Λύση (ερώτηση β και γ)

β) Για την περίπτωση που η αρχική συγκέντρωση του [ΗC2H3O2] = 0,1 M  εργαζόμαστε με τις ίδιες παραδοχές όπως στην περίπτωση (α) παραπάνω και αντικαθιστούμε στις σχέσεις όπου [ΗC2H3O2] = 0,1 Μ αντί για 1 Μ. Έτσι προκύπτει:

 ka= [H3O+] [C2H3O2–] / [ΗC2H3O2] = x . x / 0,1 = 1,8 . 10-5 

x2 = 1,8 . 10-6  και  x = [H3O+] = [C2H3O2–] = (1,8)1/2 . (10-6)1/2 ≈ 1,3 . 10-3 M

 Aπό την σχέση [2.1] για τον βαθμό διάστασης (α) βρίσκουμε:

 α = [διϊστάμενα mol ηλεκτρολύτη στο H2O / συνολικά mol του ηλεκτρολύτη στο Η2O] =

= 1,3 . 10-3 mol [H3O+] /ℓ / 0,1 mol ΗC2H3O2/ℓ = 1,3 . 10-2

γ) Στην περίπτωση αυτή όμοια με παραπάνω αντικαθιστώντας όπου [ΗC2H3O2] = 0,01 M :

ka= [H3O+] [C2H3O2–] / [ΗC2H3O2] = x . x / 0,01 = 1,8 . 10-5

x2 = 1,8 . 10-7  και  x = [H3O+] = [C2H3O2–] = (1,8)1/2 . (10-7)1/2 ≈ 4,1 . 10-4 M

Aπό την σχέση [2.1] για τον βαθμό διάστασης (α) βρίσκουμε:

 α = [διιστάμενα mol ηλεκτρολύτη στο H2O / συνολικά mol του ηλεκτρολύτη στο Η2O] =

= 4,1 . 10-4 mol [H3O+] /ℓ / 0,01 mol ΗC2H3O2/ℓ = 4,1 . 10-2

Παρατηρούμε ότι σε σταθερή θερμοκρασία η k της αντίδρασης δεν αλλάζει έστω και αν αλλάζει η αρχική συγκέντρωση του οξέος (ηλεκτρολύτη). Αντίθετα ο βαθμός διαστάσεως αυξάνει όταν ελαττώνεται η αρχική συγκέντρωση του οξέος (ηλεκτρολύτη) ακόμα και όταν παραμένει σταθερή η θερμοκρασία.

Στην συγκεκριμένη περίπτωση ο βαθμός διαστάσεως (α) γίνεται περίπου 10 φορές μεγαλύτερος (α στην περίπτωση (γ) / α στην περίπτωση (α) = 4,1 . 10-2 / 4,2 .10-3 = 9,8 ) καθώς η αρχική συγκέντρωση του [ΗC2H3O2] ελαττώνεται κατά 100 φορές δηλαδή από 1 Μ σε 0,01 Μ.