化学平衡の問題
で、酢酸ナトリウム を水に溶かして の水溶液をつくった。この水溶液の pH を小数第 1 位まで求めよ。
ただし、 における酢酸の電離定数を 、水のイオン積を とする。酢酸ナトリウムは水中で完全に電離し、加水分解する酢酸イオンの割合は に比べて十分小さいものとする。また、水の電離による水酸化物イオンは無視してよい。
この問題で使うもの
- 塩の加水分解と pH(説明と入口の問題)
- 強酸・強塩基の水素イオン濃度と水のイオン積(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(28 技能)
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ヒント
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ヒント 1
酢酸ナトリウムの水溶液では、酢酸イオンが水と反応(加水分解)して を生じるので塩基性になります。
ヒント 2
加水分解定数は で求められます。加水分解の割合が小さいので です。
ヒント 3
なので、 を計算し、 から を求めます。
答えと解説
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解説を読む
酢酸ナトリウムは完全に電離するので のはじめの濃度は 。酢酸イオンの一部は水と反応する(加水分解)。
この平衡の定数(加水分解定数)は
で、分母と分子に をかけると
加水分解で生じる と の濃度は等しく(水の電離による は無視する)、加水分解する割合は小さいので とみなせる。よって
したがって である。
別解
酢酸イオンの加水分解 の加水分解定数は
。
加水分解の割合を 、濃度を とすると 、 より
。
、。
検算: で近似は妥当。 より pH 。