電離度の問題

質問

「水の電離によって生じる水素イオンのモル濃度と水酸化物イオンのモル濃度は等しく，25℃で1.0×10のマイナス7乗　である．純粋なモル濃度は55.6（1000÷18）であるから水の電離度は（　A　　）である．すなわち水分子は（　B　　）個に1個の割合で電離していることになる．」

このAとBの解説をわかりやすくお願いします．

ちなみに答えは
Aは1.8×10のマイナス9乗
Bは5.56×10の8乗
です．

回答No.1

shkwta · ベストアンサー

＜Aの解説＞
水1分子から、水素イオン1個と水酸化物イオン1個ができます。したがって、電離した水の物質量は1Lあたり 10×10^(-7) mol です。一方、水全体の物質量は、1L あたり 55.6 mol なので、電離度は

　　（10×10^(-7) mol）/ (55.6 mol) = 1.8×10^(-9)

＜Bの解説＞
Bは電離度（＝電離した個数÷全体の個数）の逆数（＝全体の個数÷電離した個数）ですから、

　　(55.6 mol)/（10×10^(-7) mol）= 5.56×10^8

＜補足：当面不要なら無視してください＞
Bの解答で、5.56×10^8は有効数字が多すぎます。
次のように４桁で計算すると、5.56の6は有効数字として難があることがわかります（注：この問題では、こんな高精度で計算する意義はありません）。

水素イオンと水酸化物イオンのモル濃度(25℃)　1.004×10^(-7) mol/L
1Lの水の質量(25℃) 997.0 g
純水中の水のモル濃度(25℃）997.0 g/(18.02 (g/mol))= 55.33 mol/L
水の電離度(A) (1.004×10^(-7) mol)/(55.33 mol) = 1.815×10^(-9)
電離度の逆数(B)　5.511×10^8

お礼

詳しい説明ありがとうございます．正直ここまで丁寧に教えてくれるとおもいませんでした．問題集の解説なんか式しかありませんもの・・・
また質問があるときにはよろしくお願いします．
本当にありがとうございました．
もっと勉強します．