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希薄な硫酸水溶液のpHの求め方
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H2SO4は、 H2SO4 → H^+ + HSO4^- とほぼ完全に解離しますが2段階目は平衡反応になり、 HSO4^- ⇔ H^+ + SO4^2- ;Ka=0.012 と必ずしも完全には解離しません。 しかし初濃度が1.0*10^(-7)Mと極めて小さいので、2段階目の解離度α≒1と仮定して求めてみます。 するとH2SO4の解離による[H^+]≒2*10^(-7)Mだから、 水の解離により生じる[H^+]=[OH^-]=x(M)とすれば、[H^+][OH^-]={x+2*10^(-7)}x=Kw、 x+2*10^(-7)=[H^+]とおくと、[H^+]^2-2*10^(-7)[H^+]-Kw=0、[H^+]=2.41*10^(-7)、よってpH=6.6 またα=[SO4^2-]/10^(-7)=Ka/([H^+]+Ka)≒1だから仮定は妥当。
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- c80s3xxx
- ベストアンサー率49% (1631/3289)
>>#1,>>#4 では 10^-9 mol/L の HCl と H2SO4 の pH を求めてください.
- km1939
- ベストアンサー率33% (59/176)
極めて薄い硫酸溶液ですから、解離は1段、2段に関係なく、100&解離 していると考えて差し支えないと思います。 従って、計算はNo.1さんので間違いないと思います。
- c80s3xxx
- ベストアンサー率49% (1631/3289)
#1 の回答ではだめです.それでいいなら,10^-7 mol/L HCl はやはり 7 になってしまいます.明らかに変ですね. 希薄なので,「2段とも解離する」,とやるのが一つ. もうひとつは,水自体の電離を考慮することです.中性の水がなぜ pH 7 なのかといえば,水自体が電離するからなわけです. そのためには,水のイオン積の式,電荷バランスの式を立て,連立方程式と考えるという手順が必要です.
お礼
そのことで悩んでいました。 電荷収支にOH-を組み込むのを忘れていたのが原因でした。 ありがとうございました。
- sanori
- ベストアンサー率48% (5664/11798)
こんにちは。 硫酸は、H2SO4ですから、H+が2個ありますよね。 つまり、 [H+] = 2×10^(-7) pH = -log[H+] = -log(2×10^(-7)) = -log2 - log10^(-7) ≒ -0.30 + 7 = 6.7 以上、ご参考になりましたら。
お礼
2段階まで解離ということですね。 ありがとうございました。
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