Chemia: Arkusz maturalny z chemii rozszerzonej maj 2016 nowa formuła - Przygotowano dwa wodne roztwory kwasu metanowego

Przygotowano dwa wodne roztwory kwasu metanowego (mrówkowego) o temperaturze t = 20 °C: roztwór pierwszy o pH = 1,9 i roztwór drugi o nieznanym pH. Stopień dysocjacji kwasu w roztworze pierwszym jest równy 1,33%, a w roztworze drugim wynosi 4,15%.

Na podstawie: Z. Dobkowska, K. Pazdro, Szkolny poradnik chemiczny, Warszawa 1990.

Oblicz pH roztworu, w którym stopień dysocjacji kwasu metanowego jest równy 4,15%. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Oceń, czy wyższa wartość stopnia dysocjacji kwasu w roztworze oznacza, że roztwór ten ma bardziej kwasowy odczyn.

Wskazówki:

• kwas metanowy jest kwasem organicznym, każdy kwas organiczny jest kwasem słabym, jego dysocjacja nie zachodzi wydajnie. Stopień dysocjacji 4.15% można rozumieć, że właśnie taki procent cząsteczek kwasu metanowego po wprowadzeniu do wody rozpada się na kation hydroniowy i anion metanowy.
• Wzrost stężenia kwasu metanowego w roztworze obniża pH roztworu ponieważ oczywistym jest, że przybywa cząsteczek metanu, które dysocjując zwiększają liczbę kationów hydroniowych. Natomiast wzrost stężenia sprawia jednocześnie, że wydajność tej dysocjacji spada, z racji dużej ilości już obecnych w roztworze produktów dysocjacji. Spadek stopnia dysocjacji wynika z reguły przekory.