Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 30. (4 pkt)
Woda ciężka (tlenek deuteru, D2O), której cząsteczki zawierają deuter – izotop wodoru 2H, podobnie jak zwykła woda, ulega odwracalnemu procesowi autodysocjacji opisanemu równaniem:
2D2O ⇄ D3O+ + OD−.
Proces autodysocjacji można opisać stałą dysocjacji KD2O zależną od temperatury. Wygodnym sposobem posługiwania się stałą dysocjacji jest wyrażenie jej wartości w formie zlogarytmowanej: pKD2O = − logKD2O .
Zestawienie wartości pKD2O w różnych temperaturach podano w tabeli.
| Temperatura, °C | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| pKD2O | 15,44 | 15,05 | 14,70 | 14,39 | 14,10 |
Wartość pKH2O (pKw) dla procesu autodysocjacji wody zwykłej w temperaturze 25°C wynosi 14,00.
Narysuj wykres zależności pKD2O od temperatury i oblicz stężenie jonów OD− w ciężkiej wodzie w temperaturze 25°C. Rozstrzygnij, który proces dysocjacji – D2O czy H2O – zachodzi w większym stopniu w temperaturze 25°C.
Obliczenia: