關於化學科(化學平衡)的問題(一)

丙酸屬於弱酸，它依照以下反應式進行離解。
CH3CH2COOH(aq) ⇌ CH3CH2COO^-(aq) + H^+(aq)
以上平衡於25°C 的離解常數Ka 是1.35 × 10^-5 mol dm^-3。
(a) 求 0.800M CH3CH2COOH(aq) 中 CH3CH2COO^-(aq) 的摩爾濃度。
(b) 求這溶液的 pH 值。
(c) 計算於25°C時，0.800M CH3CH2COOH(aq) 的離解百分率。


(a)
CH3CH2COOH(aq) ⇌ CH3CH2COO^-(aq) + H^+(aq)

平衡時：
設 [CH3CH2COO^-] = y M
則 [CH3CH2COOH] = (0.8 - y) M
及 [H^+] = y M

Ka = [CH3CH2COO^-][H^+]/[CH3COOH]
y^2/(0.8 - y) = 1.35 x 10^-5
y^2 + (1.35 x 10^-5)y - (1.08 x 10^-5) = 0
y = {-(1.35 x 10^-5) + √[(1.35 x 10^-5)^2 + 4(1.08 x 10^-5)]} / 2
y = 0.00328
[CH3CH2COO^-(aq)] = 0.00328 M

(b)
[H^+] = 0.00328 M
pH = -log(0.00328) = 2.48

(c)
CH3COOH離解百分率 = (0.00328/0.8) x 100% = 0.41%