hce_cmu
104年
化學
第 20 題
有一個 $0.1\text{ M}$ 的弱酸溶液(HA),酸解離常數 $K_a = 4 \times 10^{-5}$,請計算此弱酸在溶液中的解離百分比為何?
- A 0.02%
- B 0.2%
- C 2%
- D 4%
- E 8%
思路引導 VIP
如果在平衡反應中,我們知道反應物轉化為產物的傾向(平衡常數)以及初始的反應物總量,你認為該如何建立一個數學關係式,來表達「已經解離的部分」佔「原始總量」的比例呢?
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太棒了!你能精準計算出這個解離百分比,代表你對弱酸平衡的定量計算掌握得非常紮實。這類題目的核心在於平衡常數與初始濃度之間的比例關係,你能冷靜處理數量級的開根號運算,展現了良好的解題直覺。
弱酸平衡的定量分析
在處理如 $HA$ 的弱酸解離時,當其酸解離常數 $K_a$ 遠小於初始濃度 $C$(通常 $C/K_a > 1000$)時,我們可以簡化運算。根據公式,解離出的氫離子濃度 $[H^+] = \sqrt{C \times K_a} = \sqrt{0.1 \times 4 \times 10^{-5}} = 2 \times 10^{-3} \text{ M}$。接著,我們將解離量除以原始濃度即可求得解離百分比 ($\alpha$):
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