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水素イオン濃度
kokonoeの回答
教科書引っ張り出して勉強しなおしてきました。 やっぱり、酢酸は弱酸ですので、塩酸のような強酸と混合するときは、その電離の影響は無視していいと思います……たぶん。有効数字２ケタ程度なら問題ないのでは。 さて、０．４ｍｏｌ／ｌ の塩酸と０．１ｍｏｌ／ｌ 酢酸ナトリウムを混合したときの水素イオン濃度ですが、かなり乱暴なやり方でよいなら解法があります。 １．水素の電離によって生じる水素イオン等は無視するものとする。 ２．酢酸の電離度は１に対し非常に小さい（無視できる）ものとする。 ３．塩酸の電離度は１とする。 ４．溶媒の化学反応による体積変化は無視できるものとする。 この前提のもとで話を進めますね。 まず、塩酸と酢酸ナトリウムを反応させると、塩化ナトリウムが生じ酢酸が遊離します（弱酸の遊離）。 つまり、１＊１０のマイナス３乗（モル）の塩酸と酢酸ナトリウムが反応して、 １＊１０のマイナス３乗（モル）の塩化ナトリウムと酢酸が生じ、 ３＊１０のマイナス３乗（モル）の塩酸が反応せずに残ります。 塩化ナトリウムは水素イオン濃度に影響を与えないのでほっといて、 １＊１０のマイナス３乗（モル）の酢酸と、 ３＊１０のマイナス３乗（モル）の塩酸が入っている、 ２０ｍｌ の水溶液について考えることにします。 ここで、計算の簡略化のため Ｎを１＊１０のマイナス３乗（モル）、 Ｖを２０ｍｌ、 酢酸の電離度をａ、 とします。 すると、酢酸の濃度はＮ／Ｖ、塩酸の濃度は３Ｎ／Ｖとなりますね。 水素イオン分子の分子量（モル数）は、先ほどと同じように、 （Ｎ／Ｖ）＊ａ＊Ｖ＋（３Ｎ／Ｖ）＊Ｖ イコールＮａ＋３Ｎ イコールＮ（３＋ａ） ３＋ａイコール２＋１＋ａとして、前提２より近似すると、 水素イオン分子の分子量は３Ｎモルとなります。 これを体積Ｖで割れば、水素イオン濃度が出ます。 よって、求める濃度は０．１５ｍｏｌ／ｌ あれ？ 下の人の回答と矛盾が出ますね…… さっきの回答はともかく、この回答はかなり無茶をしているので信用しないほうがいいかも……。 ところで、「酢酸の平衡定数」は定義されているのでしょうか？ もし平衡定数の値が与えられているのなら、この回答はまったく意味をなさなくなるのですが（汗）
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