Egy egyértékű szerves sav 0, 01 mol/dm3 koncentrációjú oldatát tízszeresére hígítva a disszociációfok 2,426-szereséra nő. Mennyi a savi disszociációs állandó? Mekkora a hígítás során bekövetkező pH-változás?

A következőképpen gondolkodtam:

c(1)=0,01M-os oldatban x mol sav disszociál, vagyis alfa(1)=100x (=x/0,01).

Ismert az alábbi összefüggés a Ks-savállandó és a disszociációfok között: Ks=(alfa^2×c)/1-alfa.

c(2)=0,001M.

alfa(2)= 2,426×alfa(1)= 242,6x.

Mind a két(pár) c és alfa értékre felírhatjuk a fenti összefüggést, s tudjuk, hogy természetesen a savállandó értéke független a hígítástól, így azok egyenlőek lesznek.

(100x^2)/1-100x = (58,85x^2)/1-242,6x.

A hiányos harmadfokú egyenlet elfogadható megoldása:

x=2,239×10^-3 (M).

Tudjuk, hogy (a 0,01M-os oldatra) Ks=(x^2/0,01-x) = 6,46×10^-4 (mol/dm^3)=Ks. Ez tehát a savállandó.

Ennek ismeretében mind a két oldat pH-ja kiszámítható.

pH=-lg[H+].

[H+]=x.

(1.) oldat: Ks=(x^2)/0,01-x. A másodfokú eredménye: x= 2,239×10^-3.

pH(1)=2,65.

(2.) oldat: Ks=(x^2)/0,001-x. A másodfokú eredménye: x= 5,432×10^-4.

pH(2)=3,27.

A pH változás: +0,62.