Twoim problemem jest to, że uwzględniono tylko pierwszą dysocjację $ \ ce {H2SO4} $, kwasu poliprotowego – twoja książka wymagała dodatkowej specyficzności z drugiej dysocjacji. Omówię cały proces, w tym części, które już znasz.
Zacznij od znalezienia masy molowej $ \ ce {H2SO4} $, aby dowiedzieć się, ile moli to jeden gram jest równoważne. Następnie przelicz na molarność (stężenie), używając podanej objętości wody.
$$ \ ce {MM_ {H_2SO_4} = 2 * 1,01 g + 1 * 32,06 g + 4 * 16,00 g = 98,08 g} $$
$$ \ ce {\ frac {1 g H2SO4} {1} \ times \ frac {1 mol H2SO4} {98,08 g H2SO4} = 1,0 \ times10 ^ {- 2} mol H2SO4} $$
$$ \ ce {\ frac {1.0 \ times10 ^ {- 2} mol H2SO4} {1 L H2O} = 1,0 \ times10 ^ {- 2} M H2SO4} $$
Chociaż skrzynka ICE jest formalnością dla tak mocnego kwasu, nadal można ją pokazać.
\ begin {tablica} {| 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 {tablica}
Druga skrzynka ICE jest dobrym sposobem na zorganizowanie drugiej dysocjacji. Przenieś stężenia równowagowe z pierwszej tabeli. Wszystkie obliczenia aż do linii służą do znalezienia zmiany (używając $ \ ce {K_ {a (2)} = 1,2 \ times10 ^ {- 2}} $). Zauważ, że po znalezieniu $ y $ jest on używany ponownie w drugiej skrzynce ICE do określenia stężeń równowagowych po drugiej dysocjacji. Zwróć również uwagę, że nie możesz zaniedbać $ y $ po drugim równaniu z powodu podobnych wielkości molarności i $ K_a $ i musisz użyć wzoru kwadratowego.
\ begin {tablica} {| c | c | c | c | c |} \ hline \ text {początkowe}: & 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} \\ & \ około 4,8 \ times10 ^ {- 3} \ end {split}
Podłącz do p do określenia pH.
$$ – \ log (1.5 \ times10 ^ {- 2}) = 1,82 $$
Zauważ, że $ – \ log ( 2 \ times10 ^ {- 2}) = 1,69 $, więc twoja książka prawdopodobnie została zaokrąglona do jednej znaczącej cyfry (co miałoby sens, biorąc pod uwagę sposób sformułowania problemu).