Номер 6, страница 22, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Уксусная кислота — слабый электролит. Как можно увеличить степень ее диссоциации?

Уксусная кислота ($CH_3COOH$) является слабым электролитом, что означает, что в водном растворе она диссоциирует на ионы лишь частично. Этот процесс является обратимым и описывается уравнением химического равновесия:

$CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+$

Степень диссоциации ($\alpha$) показывает, какая доля молекул кислоты распалась на ионы. Чтобы увеличить степень диссоциации, необходимо сместить равновесие вправо, в сторону продуктов реакции. Согласно принципу Ле Шателье, это можно сделать несколькими способами.

1. Разбавление раствора

Это основной способ увеличения степени диссоциации слабых электролитов. При добавлении воды (разбавлении) концентрация всех частиц в растворе уменьшается. В соответствии с принципом Ле Шателье, система стремится противодействовать этому изменению, смещая равновесие в сторону образования большего числа частиц из одной. В данном случае из одной молекулы кислоты образуются два иона, поэтому равновесие смещается вправо.

Это также следует из закона разбавления Оствальда, который для слабой одноосновной кислоты можно выразить формулой: $K_a = \frac{\alpha^2 C}{1-\alpha}$, где $K_a$ — константа диссоциации, а $\text{C}$ — молярная концентрация кислоты. Для слабых электролитов, где $\alpha \ll 1$, формула упрощается до $K_a \approx \alpha^2 C$. Отсюда степень диссоциации $\alpha \approx \sqrt{\frac{K_a}{C}}$. Из формулы видно, что при уменьшении концентрации $\text{C}$ (т.е. при разбавлении) степень диссоциации $\alpha$ увеличивается.

2. Повышение температуры

Диссоциация большинства слабых кислот, включая уксусную, является эндотермическим процессом, то есть протекает с поглощением теплоты ($CH_3COOH + Q \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+$, где $\Delta H > 0$). Согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, то есть вправо. Следовательно, нагревание раствора уксусной кислоты приведет к увеличению степени ее диссоциации.

3. Связывание одного из продуктов реакции

Если из системы удалить один из продуктов диссоциации (ионы $H^+$ или $CH_3COO^-$), то равновесие сместится вправо для восполнения его убыли. Например, можно добавить в раствор щелочь (например, $NaOH$). Гидроксид-ионы ($OH^-$) будут реагировать с ионами водорода ($H^+$), образуя малодиссоциирующее вещество — воду: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$. Уменьшение концентрации ионов $H^+$ приведет к смещению равновесия диссоциации уксусной кислоты вправо, что повлечет за собой увеличение степени ее диссоциации.

Ответ: Степень диссоциации уксусной кислоты можно увеличить путем разбавления раствора (добавлением воды), повышения температуры или добавления вещества, связывающего один из ионов-продуктов (например, добавлением щелочи для связывания ионов $H^+$).