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酸、塩基の中和滴定・pH

化学の実験でレポートが出たのですが、どうしても分からないところがあるので教えてほしいです。 酸と塩基の中和滴定、pHなんですが0.1N塩酸標準溶液20mLのpHはいくつになるんでしょうか。またその溶液に0.1N水酸化ナトリウム溶液を10mL、19mL加えるとpHはどうなりますか。 計算の仕方とかも教えていただけるとありがたいです。

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pH=-log[H+]で表されます。 塩酸の場合は電離度が1なので、塩酸のモル濃度=水素イオン濃度 0.10N 塩酸は 0.10mol/L ですから、水素イオン濃度[H+]=0.10 となります。 したがって、pH=-log(0.10)=1.0 pH は1.0となります。 水酸化ナトリウム10mlを加えると、全量は 30mL すなわち 0.030L となります。 次に、塩酸のモル数を考えます。 塩酸20mL中には、0.10 (mol/L)×0.020 (L)=2.0×10^(-3)molの塩酸が含まれています。 水酸化ナトリウム10mL中には、同様に計算して1.0×10^(-3)mol含まれています。 加えた時に中和反応NaOH+HCl→NaCl+H2O が起こり塩酸のモル数が減ります。 この場合は、水酸化ナトリウムの分だけ減るので 2.0×10^(-3)-1.0×10^(-3)=1.0×10^(-3) となります。 塩酸のモル濃度は、{1.0×10^(-3)}/0.030=1/30 mol/L これが水素イオン濃度となります。 pH=-log1/30=log30=log10+log3=1.0+0.48=1.48 pH は 1.48 となります。 19mLの場合は、10mLの場合と同様に計算すればできます。 全量は39mL すなわち 0.039L になります。 加えた後の塩酸のモル数は、2.0×10^(-3)-1.9×10^(-3)=1.0×10^(-4) モル濃度は {1.0×10^(-4)}/0.039=1/390 pH=-log1/390=log390=log3+log10+log13=0.477+1.0+1.114=2.591 したがって、pH は 2.59 となります。 だいたいこんな感じだと思います。計算間違っていたらすいません。

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質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 非常に助かりました。補足にもご回答いただきありがとうございます。 また質問させていただくかもしれませんが、またご回答いただけたら幸いです。今回はどうもありがとうございました。

質問者からの補足

回答ありがとうございます。 色々と申し訳ないのですが、あと一つ質問させてください。 例えば、塩酸の濃度が1mol/L以上のときはpHはどうなるのでしょうか。1mol/L以上のときはpH=-log[H+]は0~マイナスになってしまうと思うのですが、このような値は存在しないのでしょうか。 ご回答いただけたらありがたいです。

その他の回答 (1)

  • 回答No.2

pHはマイナスになることはありますし、14を超えることもあります。 超酸とか超塩基というものがあります。具体的には、トリフルオロメタンスルホン酸やフルオロスルホン酸など。 「pH 超酸」とかで検索すると情報は出てくるかと思います。

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