化学の酸・塩基の電離平衡を勉強しているんですが、

質問

化学の酸・塩基の電離平衡を勉強しているんですが、
弱酸の場合 [H +]=√cKa, α=√Ka/c
[OH-]=√cKb, α=√Kb/c
となる解き方を教えてください。

回答No.1

malaytrace

[H +]や [OH-]の意味はわかりますか？
[CH3COO-] や[CH3COOH ]の意味もわかりますか。

これがわからないと、いま826142さんの理解しようとしている電離平衡の計算は無理です。

まず平衡における、化学式に［　］がついたものが何を表すか、電離平衡以前の化学平衡のところから復習して（必ず計算問題が解けるようにしてください）、それがわかったら、電離平衡に進むようにしてください。

平衡定数の定義も必ず理解してください。教科書によっては簡略化した説明になっている場合もありますが、酸の電離定数は厳密な形での電離式（左辺に水が入り、右辺は水素イオンでなくオキソニウムイオンとして記述されている）について平衡定数Kを求め、左辺をKとすれば、右辺分母にある［H2O］（薄い溶液であれば、ほぼ（1000g／18g/mol）／１L　になり、一定とみなせる）を左辺に移動させて、K「H2O」（Kは定数、［H2O］は薄い溶液で温度が変わらなければ一定とみなせる）を求めたものです。ですから、基礎になる化学平衡の理解が曖昧だと先に進めません。

そして、濃度cmol/Lの酢酸（電離定数Ka）について、 [H +]、 [CH3COO-] 、[CH3COOH ]で表し、その [H +]と [CH3COO-] と[CH3COOH ]を、モル濃度cと電離度αを用いて表し、Kaを求める式に代入してください。ここで電離度が１に比べて十分に小さい場合は１ーαを近似的に１とします。ただ弱酸でも酢酸程度が限界で、それより強めの弱酸（ギ酸など）では近似に無理があると思います。それを整理すると
>弱酸の場合 [H +]=√cKa, α=√Ka/c
となります。

>[OH-]=√cKb, α=√Kb/c

は弱塩基の場合です。アンモニアの電離式は、最初から左辺に［H2O］が入っており、酸と同様に塩基の電離定数Kbは、
薄い溶液で温度が変わらなければ一定である、K［H2O］のことです。