化学平衡(知識)の問題
アンモニア水中では、アンモニアの一部が電離し、次の電離平衡が成り立っている。
このアンモニア水に、温度を一定に保ったまま塩化アンモニウム の固体を少量加えて溶かした。塩化アンモニウムは水溶液中で完全に電離する。このときの変化について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。ただし、固体を溶かしたことによる溶液の体積の変化は無視できるものとする。
- ア 平衡は右に移動し、アンモニアの電離度は大きくなる。
- イ 平衡は左に移動し、アンモニアの電離度は小さくなる。
- ウ 平衡は左に移動し、アンモニアの電離度は大きくなる。
- エ 平衡は移動せず、アンモニアの電離度は変わらない。
この問題で使うもの
- 共通イオン効果(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(17 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
共通イオン効果(電離平衡にルシャトリエの原理をあてはめる考え方)を使います。
ヒント 2
塩化アンモニウムは完全に電離して を生じます。これはアンモニアの電離平衡の右辺にあるイオンと同じです。
ヒント 3
右辺のイオンが増えたので、平衡はそれを減らす向きに移動します。これでア・エが除かれます。残る 2 つのうち、その向きに移動したとき電離度がどうなるかを考えましょう。
答えと解説
答えを見る
イ
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解説を読む
使う知識: 共通イオン効果(ルシャトリエの原理を電離平衡にあてはめたもの)。
手順 1 加えた物質から何のイオンが生じるか: 塩化アンモニウムは水溶液中で完全に電離する。
これにより、アンモニアの電離平衡に含まれるイオンと同じ (共通イオン)の濃度が大きくなる。
手順 2 平衡が移動する向き: ルシャトリエの原理により、増えた を減らす向き、つまり左向きに平衡が移動する。
手順 3 電離度の変化: 左に移動すると、電離している の割合が減るので、アンモニアの電離度は小さくなる。このように、電離平衡にある水溶液に共通のイオンを加えると電離度が小さくなる現象を 共通イオン効果 という。
よって答えは イ である。
各選択肢について
- ア: が増えるので平衡は左に移動する。「右に移動」も「電離度は大きくなる」も誤り。
- イ: 正しい。
- ウ: 平衡が左に移動すると電離している割合は減るので、「電離度は大きくなる」が誤り。
- エ: 共通イオンである の濃度が変わるので平衡は移動する。誤り。
別解
NH4Cl が完全に電離して NH4+ が増えるため、共通イオン効果により平衡は NH4+ を減らす左向きに移動する。その結果 OH- 濃度は減少し、アンモニアの電離度は小さくなる。ア: 右移動は誤り。イ: 正しい。ウ: 電離度が大きくなるは誤り。エ: 平衡は移動するので誤り。