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電離度と濃度

化学を勉強しています。 参考書に, 「0.1M希硫酸の電離度は約0.55なので,その中には,約0.11MのH+,0.09MのHSO4-,0.01MのSO4*2-が共存する。」という文章がありました。どういう計算なのか分かりません。。。 化学反応式から計算するのでしょうが・・・ H2SO4→2H+ + HSO4 HSO4→H+ + SO4*- H+は,0.1M*0.55*2=0.11M HSO4-は,??? SO4*2-は,??? どなたかよろしくお願いします。

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  • 回答No.2
  • nious
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何かおかしな気がするが「[H^+]の平均的な解離度」って事ですかね。 H2SO4 → H^+ + HSO4^- (α≒1) HSO4^- ⇔ H^+ + SO4^2- ;Ka=0.01(25℃) 1段階目はほぼ完全解離とし、2段階目の解離は平衡反応。 すると2段階目の解離について、[H^+][SO4^2-]/[HSO4^-]=(0.1+x)x/(0.1-x)=Ka 0.1+x=[H^+]と置くと [H^+]^2+(Ka-0.1)[H^+]-0.2Ka=0 より [H^+]=0.11M よっておかしなα=0.11/(2*0.1)=0.55 (完全に解離した場合に対する実際の[H^+]の比率)

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  • 回答No.1
noname#116453

記述の断片を取り出すと意味不明ということが多いですが・・・ 一応、想像してみます。 まず、大前提として 『電離度は約0.55を正しいものと見なします。 これは、硫酸が2価の酸であるということに基づいて、H+の濃度が、 0.1x0.55x2=0.11 (M) になるということを意味する。』 と解釈します。この辺りの根拠とかには疑問点がなくもないですが、これを正しいと見なさなければ話が先に進みません。 次に、硫酸が強酸であるという根拠に基づいて、その第1段階の解離は100%進むと考えます。 すなわち、 H2SO4 ←→ H+ + HSO4- の平衡を考える時に、H2SO4のままでいるものは0である(H2SO4の濃度は0である)と考えます。 さらに、HSO4-の一部が解離して、 HSO4- ←→ H+ + SO4^2- になると考えます。 この平衡において、HSO4- が1個解離するとHSO4- は1個減少し、H+は1個増加します。 問題の記述から、H+の濃度が0.11Mであることがわかりますので、個々の前半で計算した0.1M濃度のHSO4-のうちの0.01Mに相当する分が電離すればH+の濃度が0.11Mになりますよね? そのとき、HSO4-は(電離すのために)0.01Mの相当する分減少し、それが0.01Mに相当するSO4^2-になるはずですよね。 まあ、この辺りは数学というか、算数というか・・・

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質問者からの補足

質問者です。 rad-costさん,回答ありがとうございます。 質問が分かりにくいとのことですので,もう一度説明させてください。 「0.1M希硫酸の電離度は0.55だとすると, H+,HSO4-,SO4*2-の存在量(M)は?」 私が考えた回答は, まず, H2SO4→H+ + HSO4-  (1) HSO4-→H+ + SO4*2-  (2) という反応式を考えました。 単純に,H+は,0.1M(希硫酸の濃度)×0.55(電離度)×2(Hが二つ)=0.11M 次に,(1)式の右辺のモル量は,H+が0.11/2=0.055M,HSO4-も0.055M 従って,HSO4-=0.055M。 次に,(2)式から,HSO4-と等モル量のSO4*2-が解離すると考え, SO4*2-=0.055M と考えたわけです。 正解は,H+=0.11M,HSO4-=0.09M,SO4*2-=0.01Mです。

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