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解決済みの質問

大学入試問題の化学です。写真に書いてある19番がわかりません。 教えていただけ...

taku_tarou555さん

大学入試問題の化学です。写真に書いてある19番がわかりません。

教えていただけますか?

酢酸の電離定数とlogの値は書いてくれていますが、電離度を計算しても、pHがうまく計算できないです。

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この質問は、ktn2011さんに回答をリクエストしました。

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ベストアンサーに選ばれた回答

ktn2011さん

リクエストマッチ!

酢酸の電離式は、
CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+

質量作用の法則より
[CH3COO-][H+]/[CH3COOH]=Ka

ここで、
[H+]=[CH3COO-]
また、酢酸の濃度を c 、電離度を α とすると、
[CH3COOH]=c(1-α) (mol/L)
電離度が著しく小さく、 1-α≒1 と見なせるので、
[CH3COOH]=c (mol/L)

これより、
[H+]^2=c×Ka
∴ [H+]=√(c×Ka)

となります。これに各数値を代入すると、
[H+]=√(0.10×2.0×10^-5)=√(2.0×10^-6)

したがって、pH は
pH=-log√(2.0×10^-6)=2.85
となります。

質問した人からのコメント

  • 降参ktn2011さん,i_love_hancockさん、詳しくありがとうございます。i_love_hancockさんもわかりやすかったのですが、ktn2011さんはリクエストをして答えていただいたので選びました。本当にありがとうございます。
  • コメント日時:2012/2/15 00:25:16

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i_love_hancockさん

酢酸水溶液は電離度が「著しく」小さい、というのは、電離しないと考える、ということです。
水溶液中で、[CH3COOH]の形で存在し、
[CH3COO-]、[H+]の形にはならない、と考えるわけです。

ここで、
[CH3COOH] ⇒[CH3COO-]+[H+]
ですから、

[CH3COO-]と[H+]はそれぞれ同じ量だけ存在する、といえます。

ここで、上記の2つは同じ量なので、[CH3COO-][H+]=x^2とします。

酢酸の電離定数(Ka)= [CH3COO-][H+] / [CH3COOH] (=x^2 / [CH3COOH])
の式を計算すると、

2.0×10^-5 = x^2 / 0.10
x^2 = 2.0×10^-6
x = 10^-3×√2

これからpHをだします。

pH = -log (10^-3×√2)
pH = -log 10^-3 -log√2
pH = 3log 10 -(1/2log2)
pH = 3 - ( 1/2 * 0.30)
pH = 3 - 0.15

となり、
pH = 2.85

じゃないでしょうか。

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  • 編集日時:2012/2/14 16:05:32
  • 回答日時:2012/2/14 16:02:05

apple_on_08さん

水素イオン濃度は √(c・Ka) で近似されませんか ?

c は溶液のモル濃度で、Ka は解離定数です。

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