Составьте уравнения реакций ступенчатой диссоциации серной кислоты. Как изменится степень диссоциации...

Серная кислота (H₂SO₄) является сильной двухосновной кислотой, что означает, что она может отдавать два протона (H⁺) в растворе. Процесс отдачи протонов происходит ступенчато.

Ступенчатая диссоциация серной кислоты

1. Первая ступень диссоциации: [ \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{H}^+ + \text{HSO}_4^- ] В первой ступени серная кислота отдает один протон, образуя гидросульфат-ион ((\text{HSO}_4^-)). Эта реакция протекает практически полностью, так как серная кислота является очень сильной кислотой.

2. Вторая ступень диссоциации: [ \text{HSO}_4^- \rightarrow \text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} ] Во второй ступени гидросульфат-ион отдает второй протон, образуя сульфат-ион ((\text{SO}_4^{2-})). Эта ступень протекает не полностью, так как гидросульфат-ион уже не так сильно стремится отдавать протон, как исходная кислота.

Изменение степени диссоциации по ступеням

Степень диссоциации серной кислоты уменьшается с каждой ступенью. Первая ступень диссоциации серной кислоты происходит практически полностью из-за высокой тенденции молекулы H₂SO₄ отдавать первый протон. В случае второй ступени диссоциации, гидросульфат-ион ((\text{HSO}_4^-)) уже не так активен в отдаче протона, и степень диссоциации этой ступени ниже.

Это связано с различными факторами, включая разность в кислотных силах H₂SO₄ и HSO₄⁻. Серная кислота как сильная кислота имеет очень маленькую константу диссоциации, что указывает на ее способность практически полностью диссоциировать в водном растворе. Гидросульфат-ион, будучи слабее, имеет большую константу диссоциации, и поэтому его диссоциация не так эффективна, как диссоциация исходной серной кислоты.

Ступенчатая диссоциация серной кислоты (H2SO4) происходит в несколько ступеней. Первая ступень диссоциации выглядит следующим образом:

H2SO4 ⇌ H+ + HSO4-

Вторая ступень диссоциации будет выглядеть следующим образом:

HSO4- ⇌ H+ + SO4^2-

Третья ступень диссоциации:

SO4^2- ⇌ SO4^2- + 2H+

Таким образом, в результате ступенчатой диссоциации серной кислоты образуются ионы водорода (H+), гидроксоние (HSO4-), сульфат (SO4^2-) и другие ионы.

Степень диссоциации серной кислоты будет изменяться по ступеням в зависимости от того, на какой ступени реакции мы находимся. На первой ступени диссоциации степень диссоциации будет соответствовать количеству диссоциировавшейся серной кислоты (H2SO4). На второй ступени диссоциации степень диссоциации будет учитывать как диссоциировавшийся HSO4-, так и H2SO4. Аналогично, на третьей ступени степень диссоциации будет учитывать все диссоциировавшиеся компоненты.

Таким образом, по мере продвижения по ступеням диссоциации степень диссоциации будет увеличиваться, так как все больше и больше молекул серной кислоты будут диссоциировать на ионы.