• ベストアンサー

化学 pHグラフ

化学のグラフの問題です。 x軸を炭酸ナトリウム水溶液の濃度のlog値、y軸をpHとしたとき ほぼ直線のグラフになる理由は何か、という問題です。 pH=-log[H+]という公式を使うのかなと思いましたが、どのように書けば良いかわかりません。 回答お願いします。

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • nious
  • ベストアンサー率60% (372/610)
回答No.1

Na2CO3の解離:Na2CO3 → 2Na^+ + CO3^2- 加水分解:CO3^2- + H2O ⇔ HCO3^- + OH^- Na2CO3の濃度 C がそれ程希薄で無く ‥(*)、[HCO3^-]≒[OH^-] 及び C>>[OH^-] と見做せるとき [HCO3^-][OH^-]/[CO3^2-]≒[OH^-]^2/(C-[OH^-])≒[OH^-]^2/C=Kh (加水分解定数) と近似出来ます。 [OH^-]^2≒C・Kh (Kw/[H^+])^2≒C・Kh 2・log(Kw)+2・pH≒log(C)+log(Kh) pH≒(1/2)・log(C)+(1/2)・log(Kh)-log(Kw) ここで pH=y、log(C)=x (1/2)・log(Kh)-log(Kw)=κ(定数) と置くと式は y≒(1/2)・x+κ と書けます。 つまり(*)の条件を満たすとき、傾きが 1/2, y切片がκの直線に近似されます。

mer8235
質問者

お礼

詳しい回答どうもありがとうございました!

関連するQ&A

  • pHの求め方

    化学の宿題で出た問題なのですが、 pH5の塩酸の水素イオン濃度は、[H+]=(  )[mol/l] pH9の水酸化ナトリウム水溶液の水酸化物イオンの濃度 [OH-]=( ) [mol/l] 2.0x10^-3 mol/lの塩酸水溶液のpHを求めよ。 また、このときの[OH-]を求めよ。ただしlog2=0.301とする。 という問題があり、pH5の[H+]は10^-5。pH9の[OH-]は10^-5 という答えが出せたのですが、2.0x10^-3 mol/lの問題が どのようにやればいいのか分かりません。(1.0x10^-3の 場合ならpH=3となることは分かります。) 解き方のヒントを教えてください。また、他の回答も合っているか教えていただけると嬉しいです。よろしくお願いいたします。

  • pHの求め方。

    0.1mol/Lの炭酸水素ナトリウム水溶液の25℃におけるpHとして適当なものはどれか。 Ka1=4.2×10^-7 Ka2=4.8×10^-11 という問題なのですが・・・ NaHCO3→Na+ + HCO3- 0.1 0 0 -x +x +x と初濃度と変化量を決めて解いてみました。 Ka1=x^2/0.1-x=4.2×10^-7 x=2.0×10^-4 (これは、0.2%だったのでOKだと思います) HCO3- → H+ + CO3^2- 2.0×10^-4 0 0 -y -y -y Ka2=y^2/2.0×10^-4-y=4.8×10^-11 y=9.8×10^-8 と出たので、pHを計算してみました。 -log(9.8×10^-8)=7.00 なのです。 でも、選択肢が 3.19 5.16 6.38 7.62 8.35 10.32しかないのです・・・。 本当に困ってます。 長くなりましたがよろしくお願いします!

  • 化学の問題です。pHを求めて下さい。

    化学の問題です。 解き方と回答、よろしくお願いします。 次の各水溶液のpHを求めよ。すべてα=1とする。log2=0.30 (1)pHが1.0と5.0の塩酸をそれぞれ100molずつ混合 した水溶液 (2)0.10mol/Lの塩酸55mLを0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液55mLと混合した水溶液 (3)0.010mol/Lの硫酸10mLと0.010mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液10mLを混合した水溶液

  • 化学PHについて

    (1)0.010mol/Lの硫酸のpHは、同じ濃度の硝酸のpHより大きい。 (2)0.10mol/Lの酢酸のpHは、同じ濃度の塩酸のpHより小さい。 (4)0.10mol/Lのアンモニア水のpHは、同じ濃度の水酸化ナトリウム水溶液のpHより小さい。 この問題で、正しいものをwらべというものですが、 そもそも(1)0.010mol/Lという同じ濃度のものをくらべても、PHは濃度によって きまるんだから、同じじゃないんですか。硫酸が2価で、H+が硝酸より二倍あったところで なぜPHがかわるのでしょう。 (2)に関しては、酢酸は弱酸なのに0.10mol/Lで PHが1になってしまっているのもよくわかりません。。 これも濃度一緒なら同じじゃないんでしょうか。。 (3)も同じです、弱塩基でも強塩基でも濃度一緒じゃPH同じではないんでしょうか できれば丁寧にわかりやすくおねがいします

  • 化学IIのことで質問です。

    化学IIの勉強をしているのですが、解き方がよくわかりません。 以下の問題の解き方を教えていただけますか? 問題文は 次の各問に答えよ。 log1.3=0.11 、 log3.0=0.48 です。 問題は   (1) 0.10mol/L の塩酸 10ml を純水で薄めて 1000ml にした水溶液のpHを求めよ。        (2) 1.0mol/L の塩酸 100ml に、1.0mol/L 水酸化ナトリウム水溶液を 50ml 加えた。          混合水溶液の水素イオン濃度とpHを求めよ。 答えは、(1)pH=3.0 (2)[H+]=0.33mol/L 、pH=0.48 になります。 答えは載っているのですが、解説はなくて解き方がわかりません。 回答宜しくお願いします。

  • 化学のpHを求める問題について、教えてください。

    水溶液の水素イオン濃度とpHに関する,以下の問いに答えよ。 0.005mol/lの水酸化ナトリウム水溶液のpHを求めよ。 という問題がありました。 わからなかったので、解説と解答を読んで理解しようと思いましたが、 それでもわかりませんでした。 解説と解答は以下の通りでした。 水酸化ナトリウムは強塩基で水溶液中で完全に電離する。 NaOH→Na+ + OH- [OH-]=0.001〔mol/l〕よって水素イオン濃度[H+]=10(マイナス11乗)〔mol/l〕 答え 11 NaOHが強塩基で水溶液中で完全に電離することは理解できます。 OHが1価の水酸化物イオンなのもわかるのですが、 [OH-]=0.001〔mol/l〕なのがなぜなのかわかりません。 化学は苦手なので、わかる方、お教えください。

  • pHの求め方について

    酢酸の電離定数K=2.0×10^(-5)、log(2)=0.30として、 1.0リットル中に0.10〔mol〕の酢酸と0.10〔mol〕の酢酸ナトリウムを含む混合水溶液のpHを小数第2位まで求めたいのですが、 酢酸のモル濃度を[CH3COOH]で表すと、 [CH3COOH]=[CH3COO-]=0.10〔mol/l〕…(1) と近似できるので、 K=[H+]×[CH3COO-]/[CH3COOH] が成り立ち、(1)を代入すると、 [H+]=2.0×10^(-5) となり、pH=4.70となりますよね? しかし、まえに学校で 「濃度がC〔mol/l〕で電離定数Kの水溶液のpHは、-1/2・log(KC)である。」 と習ったことを思い出したので、この方法で解いてみたところ、pH2.70となってしまったのですが、何故なのでしょうか? どこかでミスをしているのか、後者の公式は緩衝液では使えないのかわかりませんが、どなたか教えてください。

  • 化学 pH

    25℃における3.2×10^-3mol/L水酸化ナトリウム水溶液のpHはいくらか。 ただし、log10 2=0.30とする。 基本的な問題だと思いますがお願いします(>_<)

  • pKaを用いたpHの算出法

    ご覧いただきありがとうございます。 化学の問題で分からないところがあるので、ご享受ください 【問題】 0.1mol/l の酢酸水溶液 4ml と 0.1mol/l の酢酸ナトリウム水溶液 1ml を混合した時の pHの値を求めよ ただし、酢酸のpKa値は4.5 、log2=0.30 、log3=0.48とする 【私の考えたこと】 CH3COOH⇔CH3COO- + H+ 酢酸ナトリウムは完全に電離し、酢酸の平衡を左に傾けるため、混合液中のCH3COO-の濃度ははじめの酢酸ナトリウムの濃度(0.1×1/5×1/1000)と等しくなり、CH3COOHの濃度ははじめの酢酸の濃度(0.1×4/5×1/1000)と等しくなる また、 [H+]=Ka*([CH3COOH]/[CH3COO-]) という式は導けるのですが、 ここから、pKaをどう使っていくのかがわかりません。 無理やり -log をつけてもどうかと思い、pKaがはじめから与えられている場合、なにかうまい解き方があるのではと思い投稿させていただきました。 よろしくお願いいたします。

  • 緩衝溶液のpH計算を教えて下さい

    酢酸(Ka=1.8x10-5)0.01M、酢酸ナトリウム0.02Mを含む1リットル水溶液のpH(log3=0.477)の求め方が分かりません。 緩衝溶液のpHということは、-log[H+]=-log(Ka×酢酸濃度/酢酸ナトリウム濃度)で、この場合は、pH=-log(Ka×1/2) から、5-log1.8x0.5=4.86?  つまりpHは4.86...?になるのでしょうか?? 宜しくお願いいたします。