問題はあなたですポリプロトン酸である$ \ ce {H2SO4} $の最初の解離のみを説明しました。あなたの本は、2番目の解離からの追加の特異性を必要としていました。すでに知っている部分も含めて、プロセス全体を説明します。
1グラムのモル数を調べるために、$ \ ce {H2SO4} $のモル質量を見つけることから始めます。同等です。次に、指定された量の水を使用してモル濃度(濃度)に変換します。
$$ \ ce {MM_ {H_2SO_4} = 2 * 1.01 g + 1 * 32.06 g + 4 * 16.00 g = 98.08 g} $$
$$ \ ce {\ frac {1 g H2SO4} {1} \ times \ frac {1 mol H2SO4} {98.08 g H2SO4} = 1.0 \ times10 ^ {-2} mol H2SO4} $$
$$ \ ce {\ frac {1.0 \ times10 ^ {-2} mol H2SO4} {1 L H2O} = 1.0 \ times10 ^ {-2} M H2SO4} $$
ICE-boxはそのような強酸の形式ですが、それでも表示できます。
\ begin {array} {| c | c | c | c | c |} \ hline \ text {Initial}:& 1.0 \ times10 ^ {-2} & & 0 & 0 \\ \ hline & \ ce {H2SO4} & \ ce {H2O} & \ ce {H3O +} & \ ce {HSO4-} \\ \ hline \ text {Change}:& -x & & + x & + x \\ \ hline \ text {Equilibrium}:& 0 & 1.0 \ times10 ^ {-2} & 1.0 \ times10 ^ {-2} \\\ hline \ end {array}
2番目のICEボックスは、2番目の解離を整理するための優れた方法です。最初の表から平衡濃度を転送します。行までのすべての計算は、変更を見つけるためのものです($ \ ce {K_ {a(2)} = 1.2 \ times10 ^ {-2}} $を使用)。 $ y $が見つかった後、2番目のICEボックスで再び使用され、2番目の解離後の平衡濃度が決定されることに注意してください。また、モル濃度の大きさが類似しているため、2番目の方程式の後の$ y $を無視できないことにも注意してください。また、$ K_a $と は2次方程式を使用する必要があります。
\ begin {array} {| c | c | c | c | c |} \ hline \ text {Initial}:& 1.0 \ times10 ^ {-2} & & 1.0 \ times10 ^ {-2} & 0 \\ \ hline & \ ce {HSO4-} & \ ce {H2O} & \ ce {H3O +} & \ ce {SO4 ^ {2-}} \\ \ hline \ text {Change}:& -y & & + y & + y \\ \ hline \ text {Equilibrium}:& 0.5 \ times10 ^ {-2} & & 1.5 \ times10 ^ {-2} & 4.8 \ times10 ^ {-3} \\ \ hline \ end {array}
$$ \ ce {K_a = \ frac {[H3O +] [SO4 ^ {2-}] } {[HSO4-]}} $$
$$ \ ce {1.2 \ times10 ^ {-2} = \ frac {( 1.0 \ times10 ^ {-2} + y)(y)} {1.0 \ times10 ^ {-2} –y}} $$
$$ \ ce {1.2 \ times10 ^ {-4} -(1.0 \ times10 ^ {-2})y =(1.0 \ times10 ^ {-2})y + y ^ 2} $$
$$ \ ce {1.2 \ times10 ^ {-4 } =(2.0 \ times10 ^ {-2})y + y ^ 2} $$
$$ \ ce {0 = y ^ 2 +(2.0 \ times10 ^ {-2})y- 1.2 \ times10 ^ {-4}} $$
\ begin {split} \ ce {y} & = \ frac {-b \ pm \ sqrt {b ^ 2-4ac}} {2a} \\ & = \ frac {-(2.0 \ times10 ^ {-2})\ pm \ sqrt {(2.0 \ times10 ^ {-2})^ 2-4(1)(-1.2 \ times10 ^ {-4})}} {2(1)} \\ & = \ frac {- 2.0 \ times10 ^ {-2} \ pm \ sqrt {4.0 \ times10 ^ {-4} +4。8 \ times10 ^ {-4}}} {2} \\ & = \ frac {-2.0 \ times10 ^ {-2} \ pm \ sqrt {8.8 \ times10 ^ { -4}}} {2} \\ & \ upperx 4.8 \ times10 ^ {-3} \ end {split}
プラグイン pHを決定するp関数。
$$-\ log(1.5 \ times10 ^ {-2})= 1.82 $$
$-\ log( 2 \ times10 ^ {-2})= 1.69 $なので、あなたの本はおそらく1つの有効数字に丸められます(問題の言い回しを考えると理にかなっています)。