根据定义,当醋酸完全离解时,其化学方程式如下:
CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
该反应表明,对于每个分子的醋酸(CH3COOH),它会释放出一个氢离子(H+)和一个乙酸根离子(CH3COO-)。
因此,醋酸浓度和氢离子浓度的关系可以用以下公式表示:
[H+] = [CH3COO-] = 0.1 mol/L
其中[H+]表示氢离子浓度,[CH3COO-]表示乙酸根离子浓度。
那么醋酸浓度可以用酸碱反应中的离子积公式计算:
Ka = [H+][CH3COO-] / [CH3COOH]
其中,Ka为醋酸的酸离解常数,[CH3COOH]表示醋酸的浓度。根据该公式,我们可以将已知的值代入,得到:
1.8 × 10^-5 = (0.1 mol/L) × (0.1 mol/L) / [CH3COOH]
解出[CH3COOH],得到:
[CH3COOH] = (0.1 mol/L) × (0.1 mol/L) / 1.8 × 10^-5
= 0.56 mol/L
因此,0.1 mol/L的乙酸溶液中,氢离子浓度和乙酸浓度分别为0.1 mol/L和0.56 mol/L。