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化学の質問です
0.10molの酢酸を純粋に溶かして1Lの溶液を作った。 これに0.010molの水酸化ナトリウムを1L加えると、反応後の溶液のPHはいくつか？ ただし、水のイオン積をKｗ 酢酸の電離定数をKaとする。
- kantakun878
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（１）酢酸の電離平衡より ［Ｈ＋］［ＣＨ３ＣＯＯ－］／［ＣＨ３ＣＯＯＨ］＝Ｋａ （２）水のイオン積より ［Ｈ＋］［ＯＨ－］＝Ｋｗ （３）混合後の体積は２Ｌで、この中に０．１モルの酢酸（および酢酸イオン）が存在するので ［ＣＨ３ＣＯＯＨ］＋［ＣＨ３ＣＯＯ－］＝０．０５ （４）溶液中の正電荷と負電荷の合計は等しいので ［ＯＨ－］＋［ＣＨ３ＣＯＯ－］＝［Ｈ＋］＋［Ｎａ＋］ （５）０．０１モルのナトリウムが２Ｌ中に存在し、これらは全て電離するので ［Ｎａ＋］＝０．００５ これで未知数５個に対して式が５個あるので連立方程式として解くことができます。 （４）より ［ＣＨ３ＣＯＯ－］＝［Ｈ＋］＋［Ｎａ＋］ー［ＯＨ－］ これに（２）と（５）を代入すると ［ＣＨ３ＣＯＯ－］＝［Ｈ＋］＋０．００５ーＫｗ／［Ｈ＋］ ・・・（４）’ また、（３）より ［ＣＨ３ＣＯＯＨ］＝０．０５－［ＣＨ３ＣＯＯ－］ これに（４）’を代入すると ［ＣＨ３ＣＯＯＨ］＝０．０４５－［Ｈ＋］＋Ｋｗ／［Ｈ＋］ ・・・（３）’ （３）’および（４）’を（１）に代入すると ［Ｈ＋］（［Ｈ＋］＋０．００５ーＫｗ／［Ｈ＋］）／（０．０４５－［Ｈ＋］＋Ｋｗ／［Ｈ＋］）＝Ｋａ ［Ｈ＋］（［Ｈ＋］＋０．００５ーＫｗ／［Ｈ＋］）＝Ｋａ（０．０４５－［Ｈ＋］＋Ｋｗ／［Ｈ＋］） これを整理すると［Ｈ＋］の二次方程式になるのでそれを解き、－ｌｏｇ［Ｈ＋］を計算（対数の底は１０）すればｐＨが出ます。 近似を用いて計算を簡単にするには 酢酸に対して高々１／１０量のＮａＯＨを加えただけなのでこの溶液は酸性であり、［Ｈ＋］＞＞［ＯＨ－］とおくことができるので（４）は ［ＣＨ３ＣＯＯ－］＝［Ｈ＋］＋［Ｎａ＋］ ＝［Ｈ＋］＋０．００５ とおくことができ、さらに（３）より ［ＣＨ３ＣＯＯＨ］＝０．０５－［ＣＨ３ＣＯＯ－］ ＝０．０４５－［Ｈ＋］ となるので、これらを（１）に代入すると ［Ｈ＋］（［Ｈ＋］＋０．００５）／（０．０４５－［Ｈ＋］）＝Ｋａ となりやはり［Ｈ＋］の二次方程式になります。 http://www.k5.dion.ne.jp/~mikecat/chem/buffer1.pdf
お礼
回答ありがとうございました！！