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次の問題が分かりません

こんばんは かなり粘って考えてみたのですが、次の問題が分かりません pH12の水酸化ナトリウム水溶液100mlとpH2の塩酸50mlを混合した後、水を加えて1000mlにした水溶液のpHを求めたい。水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を混合すると中和反応が起るが、中和というのは酸(H+)と塩基(OH)が同じ量(モル数)で対応する事である。まず「水酸化ナトリウム水溶液が出す塩基(OH-)の量と塩酸が出す酸(H+)の量をそれぞれ求める」 酸と塩基どちらが多いかを見て、少ない方の酸或いは塩基は全て中和反応に使われる。酸或いは塩基で多かった方から中和に使われた分を差し引くと、残った酸あるいは塩基がその混合溶液中に存在することになる。 その残った酸、或いは塩基が含まれる混合液に水を加え、全量を1000mlにしたので、これで「この混合水溶液中に含まれる酸或いは塩基の濃度が分かる」。酸の濃度が分かれば「pHを求める」ことが出来る 問 (1)「水酸化ナトリウム水溶液が出す塩基(OH-)の量と塩酸が出す酸(H+)の量をそれぞれ求める」 について、それぞれ塩基および酸の量(単位はmol)を求めよ (2)「この混合水溶液中に含まれる酸或いは塩基の濃度が分かる」 について、酸或いは塩基のどちらが残っているか。その濃度も求めよ (3)この混合水溶液のpHを求めよ です。出来れば解説も願いたいと思います 長々と申し訳ありません。お願いします

noname#140286
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  • gohtraw
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(1) pHは-log[H+]で与えられる([H+]は水素イオン濃度)ので、[H+]=10^-pH(10のマイナスpH乗)です。pH12の水酸化ナトリウム水溶液の水素イオン濃度は10^-12(mol/L)なので水酸化物イオンは10^-2(mol/L)です(水のイオン積より)。従ってこの水酸化ナトリウム水溶液の濃度は10^-2(mol/L)です。これが100ml(0.1L)あるので水酸化物イオンの量は10^-2*0.1=10^-3(mol)です。  同様にpH2の塩酸水溶液の濃度は10^-2(mol/L)で、50ml(0.05L)あるので水素イオンの量は10^-2*0.05=5*10^-4(mol)です。 (2) 両者を混合すると水酸化物イオンの方が10^-3-5*10^-4=5*10^-4(mol)多いので残ります。全体の体積は1Lなのでその濃度は5*10^-4(mol/L)です。 (3) 水酸化物イオンの濃度が5*10^-4(mol/L)なので水素イオン濃度は2*10^-11(mol/L)です。pHは-log[H+]で与えられますので-log(2*10^-11)となります。大体10.7くらいですね。

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