Shanraq.org Shanraq.org
Почему сильная кислота не обязательно концентрированная?
Общество

Химия: расследуем мир веществ Урок 62 из 67

Почему сильная кислота не обязательно концентрированная?

Разделим степень ионизации и количество вещества на литр раствора.

Опорная карта

Почему сильная кислота не обязательно концентрированная?

Схема модели

Из десяти кислотных единиц девять HA и одна A⁻; рядом один H₃O⁺. Заданный ионизированный вклад 1 из 10, общий заряд ноль; вода опущена.

Только бумага, калькулятор и готовые данные. Не пробуйте, не нюхайте, не смешивайте и не нагревайте химикаты; не открывайте бытовые средства и неизвестные ёмкости. Нейтральный pH не доказывает безопасность. Не применяйте учебную нейтрализацию к коже, глазам, разливам или неизвестным смесям.

Ситуация и вопрос

Две записи называют кислоту «сильной» и раствор «концентрированным», будто это синонимы. Но одно слово описывает поведение вещества в воде, другое — состав раствора. Какие данные нужны для каждого вывода? Вернитесь к молярной концентрации из урока 56; пробовать или смешивать образцы не нужно.

Новые слова без пропусков

Сила кислоты связана с равновесием её ионизации в данном растворителе: сильная одноосновная кислота в разбавленной водной модели ионизируется практически полностью, слабая — частично. Аналитическая концентрация c₀ учитывает внесённое вещество независимо от его формы. Степень ионизации α — доля ионизировавшихся исходных кислотных единиц.

Предскажите

Предскажите, может ли слабая кислота в более концентрированном растворе дать больше H₃O⁺, чем сильная в очень разбавленном. Не сравнивайте только названия. Для сравнения нужны c₀ и данные о равновесии; у слабой кислоты α не является одной неизменной долей для любого разбавления.

Исследуйте или разберите данные

Дана условная модель одноосновной HA: из десяти кислотных единиц одна представлена как A⁻ вместе с H₃O⁺, девять остаются HA. Вода на рисунке не показана; это схема заданного состояния, не измеренная микрофотография. Найдите α. Отдельно карточки дают c₀=0,010 моль/л, α=0,10 и c₀=0,00010 моль/л, α≈1.

Объект / шаг Дано / расчёт Вывод
HA 9 HA + A⁻ + H₃O⁺ α = 1/10
c₀ = 0.010; α = 0.10 c₀ × α 0.0010 mol/L
c₀ = 0.00010; α ≈ 1 c₀ × α ≈ 0.00010 mol/L

Разобранный пример

Для картинки α=1/10=0,10. В первой числовой карточке вклад кислоты в c(H₃O⁺)≈0,010×0,10=0,0010 моль/л; во второй ≈0,00010 моль/л. При пренебрежимо малом вкладе воды первая даёт больше H₃O⁺, хотя ионизирована лишь часть. Данные α заданы для каждой карточки отдельно.

Где легко ошибиться

Ошибка: объявлять слабую кислоту безвредной, а сильную — обязательно концентрированной. Опасность оценивают по составу, концентрации и документации продукта. Нельзя переносить α=0,10 на другой раствор без данных. Формула HA + H₂O ⇌ H₃O⁺ + A⁻ сохраняет атомы и заряд при любой допустимой степени ионизации.

Перенос в новый случай

Новый случай: карточка X содержит слабую одноосновную кислоту с c₀=0,020 моль/л и заданной α=0,05. Карточка Y — сильную с c₀=0,00020 моль/л. Найдите приближённые c(H₃O⁺) и отношение X/Y, предполагая применимость разбавленной модели и малость вклада воды. Какие данные понадобятся после разбавления X?

Ответ и проверка памяти

Проверка: X даёт 0,0010 моль/л, Y — 0,00020; отношение 5. Для разбавленного X потребуется новое равновесное состояние или константа кислоты и расчёт; прежнюю α сохранять нельзя. Восстановите различие «сила — концентрация — опасность» и поясните, почему эти три характеристики не заменяют друг друга.

Задание

c₀=0,030 моль/л и заданная α=0,020: вклад HA в H₃O⁺? Сохраняется ли α при любом разбавлении?

Ответы

Показать ответы

0,00060 моль/л при указанных допущениях; нет, требуется новое равновесие.

Когда вернуться

Закройте страницу и через 10 минут воспроизведите карту, определите термины своими словами и решите новый случай. Через сутки и через неделю повторите без подсказки. Если ошибка осталась, вернитесь к разобранному примеру и запишите, какой шаг был пропущен.

Источники и границы

Почему единица pH означает десятикратное различие?

Что меняется при нейтрализации и какие ионы остаются?

Если вы нашли ошибку или опечатку в тексте статьи, то сообщите нам об этом

Проверить решение

Сначала решите задачу в тетради. Запишите сюда ход рассуждения, вычисления, единицы измерения и объяснение. Модель проверит решение, укажет первое ошибочное или необоснованное место и даст небольшую подсказку, не раскрывая готовый ответ.

Чтобы проверить, нужно войти. Войти

Комментарии (0)

Пока нет комментариев. Будьте первым.