酸溶液と緩衝溶液の区別するための方法。

質問

化学の問題がわからなくて困っています。

ビーカーA,Bにともに同じpH3.0を示す溶液が100mlずつある。ひとつは酸溶液で，もう一つは緩衝溶液である。酸溶液と緩衝溶液を区別するための化学的実験方法を記述せよ。

という問いなのですが・・・。教えてください。

回答No.3

nious

#2です。

弱酸の初濃度をC(M)、解離定数をKaとすると水の解離によるH^+を無視すればpH=3だから、
{10^(-3)}^2/{C-10^(-3)}=Ka → C={10^(-3)*Ka+10^(-6)}/Ka

これを10倍に希釈した時の[H^+]は、

[H^+]^2/{(C/10)-[H^+]}=Ka → [H^+]^2+Ka[H^+]-10^(-4)Ka-10^(-7)=0
[H^+]={-Ka+√{Ka(Ka+4*10^(-4))+4*10^(-7)}}/2

Ka＜＜4*10^(-4)の時、[H^+]≒10^(-3.5)と近似できるのでpH≒3.5になります。

これは酢酸などの弱酸の多くに当て嵌まります。そうでない場合でも強酸の4より小さくなります。

お礼

なるほど！
詳しい説明ありがとうございました。

回答No.2

nious

酸が強酸なら水で10倍程度に希釈するのが一番簡単でしょう。
強酸ならpH=4、緩衝溶液なら殆ど変化しない筈です。

お礼

回答ありがとうございます。

弱酸の場合はどうなるのでしょうか？？？

回答No.1

noname#160321

「化学的方法」というのですから、両者に同量のアルカリ、例えば水酸化ナトリウム0.1mol/L水溶液を加えて、そのときのpＨを測る。
のような方法になりますね。
例えばpＨ=3の塩酸は[Ｈ+]=10^(-3)mol/Lですから、緩衝されていなければ、
10^(-3)×100=0.1×Ｖ Ｖ=1.0 mL
の水酸化ナトリウムを加えればpＨは7付近になるでしょう。
緩衝されていればもっと小さいpＨ値になるはずです。

お礼

回答ありがとうございます！
水酸化ナトリウム水溶液を加えてみればいいんですね！