アンモニア水のpHを求めるための計算方法とは?

このQ&Aのポイント
  • 濃度0.10mol/Lのアンモニア水のpHを求める方法について説明します。
  • アンモニア由来の水酸化物イオンのモル濃度を計算し、それをもとに水溶液全体の水酸化物イオン濃度を求めます。
  • その後、水溶液全体の水素イオン濃度を計算し、pHを求めることができます。
回答を見る
  • ベストアンサー

弱酸と水からなる系におけるpH 大学受験範囲

大学受験範囲です 「濃度0.10mol/Lのアンモニア水のpHを求めよ。ただし、水のイオン積を1.0×10^-14(mol/L)^2 アンモニアの電離度を1.3×10^-2、log10 1.3=0.11とする」 私はこう考えました 『アンモニア由来の水酸化物イオンのモル濃度をx mol/Lとすると アンモニアの濃度と電離度より x=0.1×1.3×10^-2  計算すると x=1.3×10^-3である。 よってアンモニア由来の水酸化物イオンのモル濃度は1.3×10^-3mol/Lである ここで 水酸化物イオンのモル濃度=1.3×10^-3mol/L > 10^-6mol/L なので 水由来の水酸化物イオンは無視できる よって水溶液全体の水酸化物イオンは1.3×10^-3mol/Lである ここで水溶液全体の水素イオン濃度をy mol/Lとすると 水のイオン積より 1.0×10^-14=y × 1.3×10^-3 である』 この後を計算していくと 10^-14=y × 1.3×10^-3 10^-10=13y y=1/13×10^-10 y≒0.077×10^-10  となりこの後のpH計算にうまく繋がりません それに問題文で与えられてるlog10 1.3=0.11も使ってないし、 どこかで間違っていると思うのですが… 教えてください

  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • Saturn5
  • ベストアンサー率45% (2270/4952)
回答No.1

化学的な考え方は合っていますよ。 あとは計算力です。 >水のイオン積より >1.0×10^-14=y × 1.3×10^-3 である ここはいいです。 >この後を計算していくと >10^-14y=1/13×10^-10 >y≒0.077×10^-10 この計算をやってしまうとLog計算ができなくなります。 log1.3=0.11 とありますので、yの値は以下の形で止めます。 y=1/1.3×10^-11 pH=-log(1/1.3×10^-11)  =-log1 -log1.3+11log10 =-0-0.11+11 =10.89

okokadka
質問者

お礼

ん~なるほど よくわかりました、ありがとうございました。

その他の回答 (1)

  • malaytrace
  • ベストアンサー率33% (349/1027)
回答No.2

>この後を計算していくと >10^-14=y × 1.3×10^-3 ここまではいいです。 y=10^-14/(1.3×10^-3) y=10^-11/1.3 pH=-logy=-log(10^-11/1.3)=-(log10^-11-log1.3) pH=-(-11-0.11)=11.11 またpOH=-log[OH-]とし、pH=14-pOH で求めてしまった方が楽(混乱しにくい)かもしれません。

okokadka
質問者

お礼

回答ありがとうございます よくわかりました!

関連するQ&A

  • 酢酸+酢酸ナトリウム+水 大学入試範囲

    大学入試範囲です 「問題 酢酸の電離定数を2.0×10^-5mol/L 水のイオン積を1.0×10^-14(mol/L)^2とする。 酢酸と酢酸ナトリウムの水溶液の水素イオン濃度を求めよ。 ただし酢酸のモル濃度は0.10mol/L 酢酸ナトリウムのモル濃度は0.10mol/Lとする。」 この問題の回答では起こる反応は 酢酸ナトリウムの電離、酢酸の電離(可逆反応)、水の電離(可逆反応) だけとして解いていたのですが 酢酸ナトリウム由来の酢酸イオンは水素イオンと反応しませんか?(加水分解)

  • 水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度(急いでます)

    1、1L中に硫酸9.8gを含んでいる水溶液 (これは、水素イオン濃度を求める) 2、1L中に水酸化ナトリウム0.10molを含んでいる水溶液 3、0.056mol/Lアンモニア水(アンモニアの電離度は0.018) (これは、水酸化物イオン濃度を求める) 4、2.0mol/Lの希硫酸に水を加えて体積を正確に50.0倍に薄めた水溶液のPHを求めなさい。 ただし、硫酸は完全に電離しているものとする。 log2=0.30 テストでこれらを答えることが出来ませんでした。 解説と答えよろしくお願いします。

  • 科学基礎の問題です。

    0.10mol/lのアンモニア水溶液を250ml作るには、標準状態で(   ア   )mlのアンモニアが必要である。アンモニア水溶液の電離度が0.010とすると、この水溶液中に存在する 水酸化物イオンの濃度は(   イ   )mol/lであり、水のイオン積を1.0×10-14(mol/l)2とすると、水素イオン濃度は(  ウ   )mol/lになる。 (   )アイウの中に入る言葉を教えてください。 よろしくお願いします。

  • 化学の疑問です。

    Q1 0.001mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(電離度1) これのpHを求めよ。 とでたんですが、解説では [OH-]=1×0.001×1=1×10^-3(mol/L)で水のイオン積より求めていたんですが少し疑問です。 まず、水のイオン積とは酸性であろうと中性であろうとその中に含まれる水素イオンと水酸化物イオンは常に25°であれば一定であるってやつですよね。 今回はまず、0.001molというのは溶質の水酸化ナトリウムですよね、それの電離した水酸化物イオンが0.001molだったんですよね。 ですが、水も電離しているはずなのに、なぜ水のOHを考慮しないでイオン積を利用してるんですか?? 教えて下さい。

  • pHに関する問題

    下のpHに関する問題8問について、 出来れば簡単なやり方を添えて教えてください。 まだ、予習段階なのでやり方だけでも結構です。 ☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆ 1)pH4の水溶液100mlに含まれる水素イオンは何mlか。 2)pH2の水溶液を水で1/100に薄めた水溶液のpHはいくらか。 3)pH3の水溶液AとpH9の水溶液Bがある。   Bの水素イオン濃度はAの水素イオン濃度の何倍か。 4)pH12の水溶液100mlに含まれる水素イオンは何molか。   また、水酸化物イオンは何molか。 5)pH13の水溶液を水で1/100に薄めた水溶液のpHはいくらか。 6)同じモル濃度の塩酸と酢酸では、pHはどちらが大きいか。 7)0.10mol/lの酢酸のpHは3である。   酢酸の電離度はいくらか。 8)0.010mol/lの水酸化ナトリウム水溶液のpHはいくらか。 よろしくお願いします。

  • 水のイオン積と溶液のpH

    塩酸が完全に電離しているとして、0.01mol/l塩酸のpHと水酸化物イオン濃度を求めよ。 この問題のpHは3ですよね?? イオン濃度とはどのようにして出せば良いのか分かりません>< ご協力お願いします!!

  • 弱酸と強塩基の(混合)phを求めたいのですが

    課題で、ある与えられたデータを用いてph曲線を描けという ものがでました。 0.1[mol/L]の酢酸水溶液(1パーセント電離)がビーカーに100[mL]あり、 これに0.1[mol/L]の水酸化ナトリウム水溶液(100パーセント電離) をビュレットで滴下していきます。 弱酸の電離定数K=1.8×10^(-6)[mol/L]として 今から、水酸化ナトリウム滴下量が0[mL]からどんどん増やして 各PHを求めていくのですが、その求め方が分かりません。 もちろん基本はわかっています。 酢酸のみのPHはすぐ出ますが、 水酸化ナトリウムを滴下したあとどう考えればいいのでしょうか。 試しに水酸化ナトリウムを10[mL]滴下したときのPHを 求める計算方法をどなたか示していただけませんか。 「てきてい中は緩衝役の理論計算する」とあるのですが、 緩衝役はわかっていますが、どう式であらわせばいいのか ということです。 また、中和点(水酸化ナトリウム100[mL]滴下したとき) のPHは「塩の加水分解」を利用せよとありました。 理屈は分かっているのですが、どう具体的な計算に 適用すればいいのかわかりません。 お願いいたします。

  • 溶解度積に関する問題 大学受験範囲

    大学受験範囲です 「問題 塩化銀の溶解度積を8.1×10^-11(mol/L)^2として次の問いに答えよ。 0.10mol/Lの硝酸銀水溶液100mLに0.1mol/Lの塩化ナトリウム水溶液を0.20mL加えたとき 塩化銀の沈殿が生じるか判断せよ」 「回答 [Ag+]=0.10mol/L [Cl-]=2.0×10^-4mol/L イオン濃度の積が溶解度積より大きいので沈殿を生じる」 回答があまりにシンプルで説明が無いに等しいのですが、[Ag+]、[Cl-]は混合直後の 銀イオンのモル濃度と塩化物イオンのモル濃度を表しているのですよね? そしてそれを塩化銀の水に対する溶解度積と比較しているということですよね。 ここで疑問なのが [Ag+]の数値を見ると硝酸銀は全て溶解し全て電離してると見なしていますよね? [Cl-]の数値を見ると塩化ナトリウムは全て溶解し全て電離しているとみなしていますよね? これはどうしてなのでしょうか? なぜこう言えるのでしょうか?

  • 問題の添削2

    下の続きです 問3 25℃、1atmのアンモニア2.45lを水に溶かし500mlのアンモニア水を作った NH3 + H2O <>NH4 + OH 3-1)アンモニア水のモル濃度は幾らか? これはアボガドロの法則の0℃ 1atmで1molの気体は22.4lという事を使うのでしょうか? とすると0+273:25+273=22.4:xより25℃1atm、1molの気体の体積はx=24.45L(=24.5L) つまり問題のアンモニアは0.1mol、これを500mlに溶かす訳だからモル濃度(mol/L)は0.2mol/L となりました 3-2)アンモニアのpHはいくら? 電離度aは1に比え非常に小さい、アンモニアの電離定数を1.7×10^-5mol/lとする  最初のアンモニア濃度が0.2mol/lとする、反応で減る量を0.2amol/l アンモニウムイオンが0.2a、水酸化物イオンも0.2aとなる それよりKa=(0.2a)^2/0.2(1-a) (注:水は無視してよかったですよね? aは1より非常に小さいので1-a=1とするとKa=0.04a^2 これが1.7×10^-5なので計算すると a^2=4.25×10^-4となる さてa=OH-の濃度とすると [OH]=√4.25×10^-2=2.05×10^-2 [H]=1×10^-14/2.05×10^-2=0.488×10^-12 pH=-log[H]=13-log[4.88]=13-0.688=12.3となりました 以上です、考え方でおかしな部分があればご指摘いただけると幸いです

  • 範囲・・・中和反応とpH

    赤本の過去問なのですが、どうも解説が間違っているようなのです・・・ 計算がまったく合わなくて;; (問題) 濃度未知の水酸化ナトリウム水溶液20mlに0.05mol/l 硫酸を100ml加えたところ、pHは2.0になった。 この水酸化ナトリウム水溶液の濃度は何mol/lか?  ア。0.88 イ。0.50 ウ。0.44 エ。0.25 オ。0.10 (解説) pH=2.0は[H^+]=1.0×10^-2〔mol/l〕、求める濃度をx〔mol/l〕とすると  2NaOH+H2SO4→Na2SO4 +2H2O より (0.05*100*2/1000 - x*20/1000)*1000/120=1.0*10^-2 それでそのあとに、x=0.44とあるのですが、私が上の式を計算してみるとどうしても 20x=-2 ∴x=-0.1 となってしまうのです。。。何度も私が間違えているのでしょうか。。。赤本の式が間違っているのでしょうか。。。