大学の化学の教科書の問題の解き方

質問

詳しく説明を受けたいので問題を1問区切りで質問します
ある章の終わり頃に問題が載ってるのですが答えだけが載っててやり方解き方が乗ってません
解き方を教えて欲しいです。
高校の時に化学をやっていなかったので非常に手間取っております。どうかよろしくお願いします

このような問題です

0.1M HClで0.1M NH3 50mlを滴定する場合、滴定剤の0、10、25、50、60 mLにおけるpHを計算せよ

回答No.3

nious · ベストアンサー

NH3 + H2O ⇔ NH4^+ + OH^-
[NH4^+][OH^-]/[NH3]＝Kb＝1.8・10^(-5) (25℃) 程度です。‥(1)

また、

NH4^+ ⇔ NH3 + H^+
[NH3][H^+]/[NH4^+]＝Ka＝Kw/Kb です。‥(2)

pKa＝-log(Ka)＝9.24

途中迄の式を記しますので、近似をしている点に注意しながら参考にして下さい。

● HClを0ml加えた場合。

(1)から、

[OH^-]^2/(0.1‐[OH^-])≒[OH^-]^2/0.1＝Kb

● 10ml加えた場合。

初濃度は、

[NH3]＝0.1・50/60＝5/60
[HCl]＝[H^+]＝0.1・10/60＝1/60

NH3 + H^+ → NH4^+ の中和直後には、

[NH3]＝(5‐1)/60＝4/60
[NH4^+]＝1/60

(2)の対数を取ると、
pH＝pKa＋log([NH3]/[NH4^+])
∴ pH≒pKa＋log(4)

● 25ml加えた場合。

初濃度は、

[NH3]＝0.1・50/75＝2/30
[HCl]＝[H^+]＝0.1・25/75＝1/30

同様に考えて、

[NH3]＝(2‐1)/30＝1/30
[NH4^+]＝1/30

∴ pH≒pKa＋log(1)

● 50ml加えた当量点では NH4Cl の加水分解を考えます。

[NH4Cl]＝[NH4^+]＝0.1/2＝0.05M

(2)から、

[H^+]^2/(0.05‐[H^+])≒[H^+]^2/0.05＝Ka

● 60ml加えた場合。

初濃度は、

[NH3]＝0.1・50/110＝5/110
[HCl]＝[H^+]＝0.1・60/110＝6/110

NH4^+ の加水分解により生じる[H^+]は、過剰な HCl から生じる[H^+]と比較して十分に小さいから、

∴ [H^+]≒(6‐5)/110＝1/110M

お礼

ありがとうございます。参考にします

回答No.2

Saturn5

４問の質問をしておられますが、この問題だけは非常に難しいです。
塩基がＮａＯＨならば単純にｐＨ計算をすればいいです。
※それでも全体の体積が変わって、濃度計算がちょっと面倒。

ＮＨ３だと緩衝液ができてしまい、ｐＨ計算が非常に難しくなって
きます。また、ＮＨ３のＫｂがわからないと解けません。

考え方と大まかなｐＨ変化は以下のＵＲＬを参考にしてください。

参考URL：

http://www.k5.dion.ne.jp/~mikecat/chem/tit1.html

お礼

教科書の類題みてやりましたが答えが全然違ってました。
似たような問題でも全然やり方違うんですね・・・

回答No.1

noname#160321

>滴定剤の0、10、25、50、60 mLにおけるpH
すごく分かりにくい日本語。きらいです。
この場合、pＨの前に「滴定で生じた混合物の」と加える必要があるでしょう。
なお、アンモニアを強塩基と見なさない場合、塩酸50mLで非常に複雑な計算になるので注意。
でも、アンモニウムの解離定数が与えられていないので、水の解離定数のみを考えれば良いでしょう。
塩酸50mL以外では強酸強塩基の滴定と同じで構いません。

お礼

要するに中和滴定でlog使って計算するって事ですか？
問題文はそのまんまなんでなんとも言えないです