- 締切済み
pHおよび水平化効果について
水は水平化効果を示し一定以上のpHを示さないことを学びました。 教科書などをみると水のpKaの範囲は0~14となっております。 また[H3O+]maxは[H2O]maxより大きくならないことを考えるとpHmin=-1.74程度になると記述をみました http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/~sschem/shimada/WWW/inorg02/l4.htm 水のpH最大値は-1.74なのに水のpKaは最小で0というのは矛盾があるように考えるのですが、どこか私の考え方が違うのでしょうか? 教えていただけると幸いです
- 化学
- 回答数2
- ありがとう数4
- みんなの回答 (2)
- 専門家の回答
みんなの回答
- DexMachina
- ベストアンサー率73% (1287/1744)
「pHmin=-1.74」というのは、「レベリング(水平化効果)を無視し」、「pHの計算を、[H^+]ではなく、水中での実際の形に基づいて[H3O^+]で行っ」た場合の最小値、ですね。 その前提では、水中での酸の解離は [HA] + [H2O] ←→ [H3O^+] + [A^-] となり、 pH=-log[H3O^+] と定義されます。 このとき、上の平衡式が全て右に動いた(=全てのH2OをH3O^+に変えられるような強酸があった)としても、[H3O^+]は最初の水のモル数を越えることはありえないですから、 [H3O^+]の濃度が最大となるときのpH : pHmin=-log(1リットルの水のモル数/1リットル)=-log(1000g/18g)=-1.74 になる、ということです。 (このことから、引用されているWebPageでは、1リットルの水に対して超強酸を水のモル数より多く溶かした場合は、原理的にその酸の強弱を比較できないということで、酢酸に溶かすなどして・・・という話へと話をつなげているわけです)
- Ichitsubo
- ベストアンサー率35% (479/1351)
水のpKaは15.6で一定ですよ。(温度によっては変わるが) 水溶液について、pHは0から14の間で用いることが多いのは多いのですが、0も14も最小値でもなければ最大値でもありません。 教科書などの読み間違いです。
関連するQ&A
- pHの求め方
(1)特に他の値が与えられていないのですが、その場合水のpKaはどのように求めたらいいのでしょうか? (2)特に値が与えられていない場合のHClのpKaはどのように求めたらいいのでしょうか? 【手元の資料の解説】 HCl + H2O = H3O^+ + Cl^- …(1) ほぼ100%オキソニウムイオンになっているので H3O^+ + H2O = H2O + H3O^+ …(2) K= [H3O^+ ][H2O]/ [H2O][H3O^+] K[H2O]=[H3O^+ ][H2O]/ [H3O^+] K[H2O]=[H2O]= 1000/18=55 …(3) pKa=-log55=-1.7 となっているのですが、 1.(2)の式を作っている意味がわかりません 2.(3)の式で、なぜK[H2O]=pKaなのでしょう? 後、[H2O]=1000/18=55の意味がわかりません。 長くなりましたが、回答よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 常温の水の[H2O]と[H3O^+]の割合
常温pH7においての水の[H2O]と[H3O^+]の割合を求めよ。この問題のことで質問です。まず、水の濃度を求めると約55.6Mでした。[H3O^+]は[H^+]のことであり、pH7なので[H^+]の濃度を10^-7としました。[H3O^+]の割合は10^-7/55.6の式から、1.8×10^-9になりました。この問題の[H2O]の割合はどう求めるんですか?それと、[H3O^+]の割合は1.8×10^-9で正解ですか?
- ベストアンサー
- 化学
- 化学の計算が分かりません
教科書など色々調べてるんですが化学の問題の解法がわかりません ぜひ解法を教えてください Ca3P2+H2o→PH3+Ca(OH)2 1)反応式の係数を合わせろ 2)515gのリン化カルシウムと216gの水から、何gのPH3を作ることができるか 3)このとき、水酸化カルシウムは何gできるか? Cu(NO3)2→CuO+NO2+O2 1)反応式の係数をあわせろ 2)硝酸銅(II)100gが反応したとき、どれだけの重さのO2ができるか 3)54gのNO2を得るにはどれだけの量の硝酸銅(II)を反応させる必要があるか? 以上です・・ 少し解法をお願いします・・
- 締切済み
- 化学
- 緩衝液+過剰な弱酸+弱塩基について
現在、pHに関する勉強をしているのですが、以下のような場合、pHの求め方がよく解りません。宜しければご教授いただきますと助かります。宜しくお願いいたします。 -------------------------------------------------------- ■問題 濃度が解らない4ほう酸ナトリウム緩衝液(おそらくほう酸が入っている。pH10に調整)にギ酸0.054M、酢酸0.0417Mを加えたところpH4.8になった。その後、Mg(OH)2を0.7M加えた。最終pHはいくらになるか。 ※参考値 ●ギ酸のKa=1.8×10^-4 ●酢酸のKa=1.7×10^-5、 ●Ksp=[Mg+2]*[OH-]^2=1.2×10^-11 ●ほう酸 pKa=9.24 Ka=5.75×10^-10 ●Na2B4O7 + 7H2O =2Na^+ +2B(OH)4^- + H3BO3 -------------------------------------------------------- ※ちなみに・・・ギ酸と酢酸の混合液を中和する際、中和剤は等モルずつ消費されるのでしょうか。それともギ酸の方が強酸なので、まずギ酸から中和してギ酸が終わってから酢酸でしょうか。こちらも宜しければ教えていただきますよう宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 化学
- 塩化鉄→水酸化鉄(II)の中性水での存在
初めまして。初歩的な質問で失礼します。塩化鉄(FeCl2)を中性水に溶かすとFe2+イオンになり、Fe2+と水酸化鉄(II)が存在する状態になると思いますが、Fe2+のpKaは9.5とあります。pHが中性で、[Fe(OH)2]*[H+]^2/[Fe2+][H2O]^2=10^-9.5と考えると、FeCl2を水に溶かした時のFe2+の量はFeCl2の初期濃度の10%程度になるという計算になりました。この数字はあっているのでしょうか。もしくは簡単にFeCl2を1M、純水に溶かしたらどの程度がFe2+として残っているか、教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 化学
- mol? 高二です
高校二年で初めて化学をなっらたのですが、今molを習っています。 このmolを使った問題で質問なのですが、 水分子H2Oを1molとしたとき、HとOはそれぞれ何molですか? という問題なのですが、答えはH,2mol O,1molでした。・・・これを(A)とします。 これは、H2O,1molを18gとした場合、H,2molは2g O,1molは16gなので、それぞれ2mol、1molと理解は出来るのですが、 少し違った考え方をすると、H2は2/3mol Oは1/3molになるのではないのでしょうか?・・・(B)とします そうでなくては、molは、6.02×10の23乗なので、上の(A)は6.02×10の23乗×2+6.02×10の23乗×1により、H2Oのmolは3molになります。 すると、もともとの問題と矛盾が出来ています。 しかし,(B)にするとmolは6.02×10の23乗×2/3+6.02×10の23乗×1/3より1molになります。 でも、この場合H2O,1molの重さは、18gとはなりません. 僕の考え方はどのように違っているのでしょうか?
- ベストアンサー
- 化学
- 緩衝液の調製の問題です。
酢酸は水溶液中で以下の解離平衡状態にあり、そのpKaは4.75である。 CH3COOH + H2O → H3O^+ + CH3COO- pH 5.0の0.15 M酢酸緩衝液を1L作りたい。酢酸の分子量60.05、酢酸ナトリウムの分子量82.03として、それぞれ何グラムを同一容器中で水に溶かし、1Lの混合水溶液とすれば望みの緩衝液が作れるか計算せよ。 分かる方回答お願いします><
- 締切済み
- 化学