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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:イオン濃度)

イオン濃度の問題と酢酸のpHについて

このQ&Aのポイント
  • イオン濃度に関する問題で、酢酸と水溶液中のpHについての質問です。
  • 酢酸は弱酸であり、0.20mol/lの酢酸のpHは2.7であることがわかっています。
  • 問題1では、0.20mol/lの酢酸に0.10mol/lの水酸化ナトリウムを加えた水溶液のpHを求めるものです。

質問者が選んだベストアンサー

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  • KURUMITO
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回答No.2

最初に0.2 mol/lの酢酸溶液のpHが2.7であることから酢酸の電離定数を求めることが必要です。 CH3COOH  ⇔  CH3COO^- + H^+ 電離定数Kは次の式であらわされます。 K = [CH3COO^-] * [H^+] / [CH3COOH] そこで酢酸の濃度をC、その電離度をh とすれば次のようになります。 K = Ch * Ch / C(1-h) = C*h^2 / (1-h) ところでpHが2.7 であることから pH = - log [H^+] = 2.7 同時に水素イオン濃度は上記の反応では Ch ですので 10^-2.7 = 0.2 * h h = 0.009976 K = 0.2 * 0.009976^2 / (1-0.009976) = 2.011 * 10^-5 そこで(1)の問題ですが0.2 mol/l の酢酸溶液は全体が100mlの溶液では0.1mol/lの酢酸溶液と考えることができますが水酸化ナトリウムによってその半分が中和されていますので酢酸濃度は0.05mol/l、酢酸ナトリウムの濃度としては0.05mol/lとなっています。 そこで先の式では K = [CH3COO^-] * [H^+] / [CH3COOH] = (0.05 *h + 0.05)*[H^+] / 0.05 *(1 - h) h は1に比べて十分小さいので  K = [H^+] pH = -log(2.011*10^-5) = 4.70 (2)の問題ですが酢酸の濃度が100mlの溶液中では0.1 mol/lで、塩酸が0.1 mol/lです。 酢酸は弱酸で塩酸の存在によって電離が進まずにCH3COOHとして存在し、塩酸からの水素イオンが主体となります。 したがって pH = -log( 0.1) = 1

kramilk
質問者

お礼

丁寧な解説ありがとうございました! 先に計算していた電離定数の求め方が間違っていたことがわかりました… もう一度基礎をしっかり定着させようと思います!

その他の回答 (1)

  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2965)
回答No.1

解いてみた過程と結果を見せて下さる方が的確にアドバイスできると思います。 感覚的ですが、(2)は0.1mol/Lの塩酸とほぼ同じpHになるはずで、0.2mol/Lと同じ0.7ということはないのではないかと。

kramilk
質問者

お礼

すみません! 色々情報が不足していましたよね… 次回また何か質問することがあれば、解いた過程も載せようと思います! ありがとうございました!

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