Answer:
% I = 0.083 %
Explanation:
∴ M C6H5COOH = 0.18 mol/L
∴ M NaC6H5CO2 = 0.10 mo/L
⇒ C6H5COOH ↔ H3O+ + C6H5COO-
⇒ NaC6H5CO2 ↔ Na+ + C6H5COO-
∴ Ka = 6.4 E-5 = ( [ H3O+ ] * [ C6H5COO- ] ) / [ C6H5COOH ]
Ka value taken from the literature
mass balance
⇒ 0.18 + 0.1 = [ C6H5COOH ] + [ C6H5COO- ]
⇒ [ C6H5COOH ] = 0.28 - [ C6H5COO- ] ........(1)
charge balance:
⇒ [ H3O+ ] + [ Na+ ] = [ C6H5COO- ]
∴ [ Na+ ] ≅ M NaC6H5CO2 = 0.1 M
⇒ [ C6H5COO- ] = [ H3O+ ] + 0.1..............(2)
(1) and (2) in Ka:
⇒ 6.4 E-5 = ( [ H3O+ ] * ( [ H3O+ ] + 0.1 ) / ( 0.28 - ( [ H3O+ ] + 0.1 ) )
⇒ 6.4 E-5 = [ H3O+ ]² + 0.1 [H3O+ ] / ( 0.18 - [ H3O+ ] )
⇒ 1.17 E-5 - 6.5 E-5 [ H3O+ ] = [ H3O+ ]² + 0.1 [ H3O+ ]
⇒ [ H3O+ ]² + 0.1 [ H3O+ ] - 1.17 E-5 = 0
⇒ [ H3O+ ] = 1.493 E-4 M
⇒ % I = ( 1.493 E-4 / 0.18 ) * 100 = 0.083 %
