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大至急!!!分析化学について

大至急!!!分析化学について 1.A+B⇔C+Dが成り立つ時、反応液中のAの初期濃度[A]=0.6(M)、Bの初期濃度[B]=1.0(M)、 CとDの初期濃度はともに0、平衡定数K=2.0×10^8として、平衡後の各物質の濃度を求めよ。 計算の過程も簡単に記せ。 2.以下の問いに答えよ。計算の過程も簡単に記せ。 (1)弱酸であるフェノールのKaを1.10×10^-10とするとき、フェノールのpKaを求めよ。だだし、 log1.10=0.04とする。 (2)フェノールの解離反応はC6H5OH⇔C6H5O‐+H3O+のように表せる。1.00×10^(-2)(M)のフェノール 溶液中の水素イオン濃度は何μMか。ここでは水の解離は考慮しなくてよい。また、1.10^(1/2)=1.05とする。 (3)(2)の時C6H5O-濃度は何ppbか。ただし、水素、炭素、酸素の、原子量をそれぞれ1,12,16とする。 (4)(2)の時、この水溶液のpHを求めよ。ぉg1.05=0.02とする。 3.0.40(M)のCH3COOH水溶液50(ml)に、0.60(M)のCH3COONa水溶液30(ml)を加えて調製した 緩衝液のpHを求めよ。ただし、CH3COOHのpKa=4.76、log0.9=-0.05とする。計算の過程も簡単に記せ。 以上の問題を大至急お願いします。

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  • 回答No.3
  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)

 平衡の基本的な問題なので、これができなければ化学平衡の問題は溶けないでしょう。問題1を例にして、考え方を説明します。 (1)反応式A+B⇔C+D から K=[C][D]/([A][B]) という式をたてるのは基本中の基本です。 (2)次に、反応式を見ると反応の進行によるAの減少量とC(あるいはD)の増加量は等しいことが判ります(反応式の係数がいずれも1なので)。従って[A]+[C](あるいは[A]+[D])はAの初期濃度に等しいことが判ります。  BとC(あるいはD)についても同じで、[B]+[C](あるいは[B]+[D])はBの初期濃度に等しくなります。  ここで気をつけなければならないのは、反応式の係数が異なる場合です。例えば A+2B⇔C+D だったりするとK=[C][D]/([A][B]^2)になり、[B]+2[C](あるいは[B]+2[D])がBの初期濃度に等しくなります。 (3)さらに、溶液全体として電荷の総和はゼロになるということです。系内に存在するイオンについて  Σ(陽イオンのモル濃度*価数)=Σ(陰イオンのモル濃度*価数) となります。価数をかけるのを忘れないように。 (4)そして、水のイオン積です。水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度の積は一定値をとります。 (5)酢酸ナトリウムとか、塩化カリウムのような塩を加えた場合、ナトリウムやカリウムは溶解度の範囲内であれば全量イオンになっています。  これらを用いて式を立てます。未知数と同じ数の式をたてることができればあとは数学の問題です。

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  • 回答No.2
  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)

2-(2)  フェノールをφ-OHと書きます。平衡は φ-OH ⇔ φ-O(-) + H(+) であり、各成分の濃度の関係は [φ-O(-)][H(+)]/[φ-OH]=1.10*10^-10 [φ-O(-)]+[φ-OH]=1.00*10^-2 [φ-O(-)]=[H(+)] です。これらを連立させて解けば各成分の濃度を知ることができます。 2-(3) [φ-O(-)]のモル濃度(mol/L)は2-(2)で判るので、これにφ-O(-)の式量を掛ければ質量濃度(g/L)になります。この濃度だと液比重は水とほとんど変わらないのでそのままの値で(g/kg)と考えても差し支えないと思います。あとはこれをppbに直すだけです。 2-(4)  2-(2)で水素イオン濃度が判っているのでその常用対数をとって符号を逆にすればpHになりますね。 3 酢酸のことをAcOHと書きます。2種類の液を混ぜた結果、 0.40*50/(30+50)=0.25(M)のAcOH、 0.60*30/(30+50)=0.225(M)のAcONa になります。AcOHのpKa=4.76なのでka=10^-4.76です。従ってこの系で成り立つのは [AcO-][H+]/[AcOH]=10^-4.76 [AcO-]+[AcOH]=0.475(M) [Na+]+[H+]=[AcO-]+[OH-] [Na+]=0.225(M)・・・ナトリウムは全量イオンになります。 [H+][OH-]=10^-14 これらを連立させて解けば各成分の濃度が判ります。

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  • 回答No.1
noname#160321

丸投げ禁止! 1. K=[C][D]/([A][B]) [C]=[D] [A]=0.6-[C] [B]=1.0-[C] 後は二次方程式を解くだけ。 2. (1)pKa=-logKa 後は自分でどうぞ。なおppbは10^-9のこと。

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質問者からの補足

pKa=-logKaはわかっていますがそれからの計算がわかりません。大至急お願いします

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