電離度とpH

質問

25[℃]における0.02[mol/L]アンモニア水の電離度とpHを求めよ。Kb=1.58×10^-5とする。

この問題の解き方を教えてください。

回答No.1

Ichitsubo · ベストアンサー

どうせ規約違反(問題の丸投げ)で消されますが、解き方だけを。

pHを求めるには何が必要ですか？
pHの定義から当然のごとく分かりますね。[H^+]です。
また、アンモニアは弱塩基ですから直接[H^+]を求めるのは得策ではありませんね。[OH^-]を求めておいて、水のイオン積から出してくるのがよいと分かります。

では、アンモニアの電離の反応式を書きましょう。
　NH3 + H2O ＝ NH4^+ + OH^-
続いて、アンモニアの濃度をcとすると、これが電離するので電離度をαとすると、電離平衡に達したときの状態が分かります。
　　　NH3 + H2O ＝ NH4^+ + OH^-
初め　c　　　　　　　0　　　0
反応　cα　　　　　　cα　　cα　←電離度の定義より自明
平衡　c(1-α)　　　　cα　　cα
ここで、電離度α<<1と仮定し、電離定数の定義に当てはめると
　Kb＝cとαを使った式（自分で考えなさい！）
よってαが求まります。
また、[OH^-]＝cαにそれぞれ代入した上で水のイオン積より、[H^+]＝(自分でどうぞ)
最後にpHの定義に代入するとpH＝(自分でやらないと意味がないよ)
となります。

そんなに対して難しい問題ではないので(難易度普通程度)、しっかりと理解しましょう。