फीनॉल का आयनन स्थिरांक `1.8 xx 10^(-10)` है। 0.05 M फीनॉल के विलयन में फीनॉलेट आयनकी सांद्रता तथा 0.01M सोडियम फीनेट विलयन में उसके आयनन की मात्रा ज्ञात कीजिए।

Explanation

स्थिति I- माना कि C मोल फीनोल जल में घुलकर विलयन बनाता है तथा `alpha` फीनोल के वियोजन की मात्रा है। साम्य बिन्दु पर विभिन्न स्पीशीज की सान्द्रता होगी।

`alpha = sqrt((K_a)/(C )) = sqrt( (1.0 xx 10^(-10))/(0.05))`
` = sqrt((1.0 xx 10^(-10))/(5.0 xx 10^(-2)) = sqrt(0.2 xx 10^(-8))`
` = 0.447 xx 10^(-4) = 4.47 xx 10^(-5)`
` [PhO^(-)] = C alpha = (0.05M) xx 4.47 xx 10^(-5) = 2.23 xx 10^(-6) M`
`pH = -log [H_3O^+] = -log (2.23 xx10^(-6))`
`= (6- log 2.23) = 6-0.3483 = 5.65`
स्थिति II-जब फीनॉल (PhOH) को 0.0IM सोडियम फीनेट विलयन के साथ मिलाया जाता है, तो आयनीकरण को निम्न प्रकार से प्रदर्शित किया जा सकता है:
`PhOH iff PhO^(-) + H^+ , PhONa to PhO^(-) + Na^+`
सोडियम फीनेट के आयनन के कारण `PhO^-` की सान्द्रता (पूर्ण आयनित) = 0.01 M
माना PhOH से PhO आयन्स की सान्द्रता = xM
`PhO^-` आयन्स की कुल सान्द्रता अर्थात् `[PhO^-] = 0.01 + x ~~ 0.01 M`
(x बहुत छोटा है अत: इसे नगण्य मान सकते हैं)
शेष PhOH की सान्द्रता = 0.05-x = 0.05 M
PhOH के लिए आयनन स्थिरांक `(K_a) = ([PhO^-][H^+])/([PhOH])`
` 1 xx 10^(-10) = ((0.01 M) xx [H^+])/((0.05M))`
`[H^+] = (1 xx 10^(-10) xx 0.05)/(0.01) = 5.0 xx 10^(-10)`
=फीनोल के आयनन की मात्रा अर्थात्
`alpha = (5.0 xx 10^(-10))/(5.0 xx 10^(-2)) = 10^(-8)`