化学の問題が難しくてわかりません！

質問

二酸化炭素0.03％を含む１atmの大気と平衡状態にある25℃の水の中の二酸化炭素濃度は
９×10^-6mol/Lである。
この水(二酸化炭素水溶液)のPHを計算しなさい。ただし、二酸化炭素の第一酸解離定数
(25℃)には 画像の値を用いなさい。

回答No.1

nious

大気と平衡状態にあるので [CO2]＝9.0＊10^(-6) は一定です。
CO2 の電離により減少することはありません。

水の電離により生じる [H^+] が無視出来ると仮定して近似をします。
CO2 + H2O ⇔ H^+ + HCO3^- で生じる [H^+]≒[HCO3^-]≒x(M) と置くと、
[H^+][HCO3^-]/[CO2]≒x^2/[CO2]＝Ka＝4.3＊10^(-7)
x^2≒Ka＊[CO2]
x＝[H^+]≒√(Ka＊[CO2])＝1.97＊10^(-6)

[H^+] はかなり希薄だから近似の妥当性の確認をします。
H2O ⇔ H^+ + OH^-
水の電離に因り生じる [H^+]＝[OH^-]＝Kw/[H^+]≒Kw/x＝5.1＊10^(-9)＜＜x＝1.97＊10^(-6)≒CO2 の電離に因り生じる[H^+]、(約 0.3%)
仮定は正しく近似は妥当と云えるでしょう。

∴ [H^+]≒1.97＊10^(-6)、pH≒5.7。