Диссоциация уксусной кислоты

Диссоциация уксусной кислоты ( $C{H}_{3}COOH$) — это процесс распада молекул кислоты на ионы в водном растворе. Уксусная кислота является слабым электролитом, что означает, что в растворе лишь малая часть молекул распадается на ионы, а большая часть остается в недиссоциированном виде. Уравнение реакции Процесс диссоциации является обратимым и записывается следующим уравнением: $C{H}_{3}COOHC{H}_{3}CO{O}^{-}+H^{+}$В водной среде протон ( $H^{+}$) не существует изолированно, а связывается с молекулой воды, образуя ион гидроксония ( $H_3{O}^{+}$): $C{H}_{3}COOH+H_{2}OC{H}_{3}CO{O}^{-}+H_3{O}^{+}$В результате образуются:

• Ацетат-ион ( $C{H}_{3}CO{O}^{-}$) Ион водорода (или гидроксония)

Количественные характеристики Поскольку это обратимый процесс, он характеризуется константой диссоциации ( $K_a$). Для уксусной кислоты при температуре 25°C она составляет: $K_a=\frac{\left[C{H}_{3}CO{O}^{-}\right]\cdot \left[H^{+}\right]}{\left[C{H}_{3}COOH\right]}\approx 1.75\times {10}^{-5}$ Низкое значение $K_a$ (pKa ≈ 4.76) подтверждает, что уксусная кислота слабо диссоциирует в воде. Например, в 0.1 М растворе степень диссоциации ( $\alpha$) составляет всего около 1.3%. Факторы, влияющие на диссоциацию

1. Концентрация раствора: Согласно закону разбавления Оствальда, при уменьшении концентрации раствора (разбавлении водой) степень диссоциации ( $\alpha$) увеличивается. Температура: Диссоциация уксусной кислоты — процесс эндотермический, поэтому при повышении температуры равновесие немного смещается вправо, и константа диссоциации незначительно возрастает. Присутствие одноименных ионов: Если добавить в раствор соль уксусной кислоты (например, ацетат натрия $C{H}_{3}COONa$), концентрация ионов $C{H}_{3}CO{O}^{-}$ увеличится, что по принципу Ле Шателье сместит равновесие влево, подавляя диссоциацию кислоты.

Химический смысл Слабая диссоциация определяет химические свойства уксусной кислоты: она медленнее реагирует с металлами и основаниями по сравнению с сильными кислотами (такими как $HCl$ или $H_{2}S{O}_4$) при одинаковой молярной концентрации, так как концентрация свободных ионов водорода в ее растворе значительно ниже. Я могу составить для вас таблицу сравнения силы диссоциации уксусной кислоты с другими органическими кислотами или рассчитать pH раствора при заданной концентрации.