Для того чтобы определить молярность раствора серной кислоты с pH = 3, нам нужно знать константу диссоциации серной кислоты (Kа) и ионное произведение воды (Kw). Константа диссоциации серной кислоты: Ka = 1.2 x 10-2. Ионное произведение воды: Kw = 1 x 10-14.
Поскольку α = 100%, весь серная кислота диссоциирует на ионы H+ и SO42-. Мы можем использовать ионное произведение воды для определения концентрации ионов H+ в растворе:
[H+] = sqrt(Kw) = 1 * 10^-7 моль/л
Теперь мы можем использовать уравнение Гендерсона-Хассельбальха для вычисления молярности серной кислоты. Мы знаем, что pH = -log[H+], поэтому:
pH = 3 => [H+] = 10^(-pH) = 0.001
Уравнение Гендерсона-Хассельбалха для сильной кислоты:
pH = -log(aKa[HA]) + pKa
где a - степень диссоциации, Ka - константа диссоциации кислоты, [HA] - концентрация кислоты, pKa - десятичный логарифм константы диссоциации.
0.001 = a * 1.2 * 10^-2 * [HA]
a = 7.5 * 10^-4
Таким образом, молярность серной кислоты равна 7.5*10^-4 моль/л.