Witaj :)
Naszym zadaniem jest obliczenie wartości pKa fenolu. pKa to nic innego, jak ujemny logarytm dziesiętny z wartości stałej dysocjacji. Fenol jako słaby kwas ulega dysocjacji zgodnie z równaniem:
[tex]C_6H_5OH\rightleftarrows C_6H_5O^-+H^+[/tex]
Ponieważ fenol jest słabym elektrolitem, możemy zapisać wyrażenie na stałą dysocjacji:
[tex]\Large \boxed{K_a=\frac{[C_6H_5O^-]\cdot [H^+]}{[C_6H_5OH]}} }[/tex]
Możemy zapisać, że:
[tex][C_6H_5O^-]=[H^+]=x[/tex]
Wówczas:
[tex]\Large \boxed{K_a=\frac{x\cdot x}{[C_6H_5OH]} =\frac{x^2}{[C_6H_5OH]} }[/tex]
Wypiszmy dane z treści zadania:
[tex]pH=6\\\ [C_6H_5OH]=0,01mol/dm^3[/tex]
Znając pH fenolu, obliczmy wykładnik stężenia jonów wodorowych:
[tex]pH=-\log[ H^+]\implies [H^+]=10^{-pH}\\\\\ [H^+]= 10^{-6}mol/dm^3[/tex]
Ponieważ [H⁺]=[C₆H₅O⁻]=x=10⁻⁶mol/dm³ Obliczmy wartość stałej dysocjacji:
[tex]K_a=\frac{(10^{-6})^2}{0,01}=\frac{10^{-12}}{10^{-2}}=10^{-10}[/tex]
Znając wartość Ka obliczamy pKa:
[tex]pK_a=-\log K_a=-\log10^{-10}=\boxed{10}[/tex]
Odpowiedź.: Wartość pKa fenolu wynosi 10.
