化学平衡の問題
で、濃度 の酢酸 水溶液がある。 における酢酸の電離定数を とする。この水溶液の pH を小数第 1 位まで求めよ。ただし、酢酸の電離度は 1 に比べて十分小さいものとし、水の電離による水素イオンは無視してよい。また、 とする。
この問題で使うもの
- 弱酸・弱塩基の電離平衡と pH(説明と入口の問題)
- pH の計算(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(26 技能)
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ヒント
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ヒント 1
酢酸の電離平衡( が と に電離する)について、電離度 を使って平衡時の濃度を表そう。
ヒント 2
で、 と近似すると となる。
ヒント 3
mol/L である。 を使おう。
答えと解説
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解説を読む
電離平衡と電離定数
酢酸は弱酸で、水溶液中で次のように一部だけ電離して平衡状態になる。
酢酸の濃度を 、電離度を とすると、平衡時の濃度は
である(水の電離による は無視する)。電離定数は
近似して を求める
は 1 に比べて十分小さいので とでき、 より 。したがって
(このとき で、1 に比べて十分小さく、近似は妥当である。)
pH を求める
小数第 1 位までで 3.1 である。
別解
酢酸の電離度を とすると、 は 1 に比べて十分小さいので とみなせる。
検算: で 1 より十分小さく、近似は妥当。よって pH は 3.1。