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化学のpHを計算する問題です。

s0r********さん

2011/7/2923:16:39

化学のpHを計算する問題です。

log2=0.30 log3=0.48 log5=0.70とする。
次の溶液のpHを計算せよ。pHは小数点以下2桁までであらわせ。

【1】0.05M NH3(pKa=9.25)と0.02M NH4Cl混合溶液
【2】0.1M 塩酸(HCl)100mlに0.1M水酸化ナトリウム(NaOH)99.9mlを加えた溶液(混合後の溶液量は200mlとして計算する)


この2題がわかりません。できれば丁寧に易しく教えていただけると助かります。
どなたか教えていただきたいです。お願いします。m(_ _)m

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ベストアンサーに選ばれた回答

got********さん

2011/7/3001:22:21

【1】 アンモニアの電離 NH3+H2O→NH4+ + OH- における電離定数Ka=10^-9.25
[NH4+][OH-]/[NH3]=Ka=10^-9.25
NH3はわずかにしか電離しないのでNH3の濃度は電離前後でほぼ同じ。よって[NH3]=0.05M
塩化アンモニウムが加わるとNH4Cl→NH4+ + Cl-で生じる[NH4+]=0.02mol が加わるので
NH3+H2O←NH4+ + OH- の平衡移動が起こり、電離定数Ka=10^-9.25となるところで電離平衡となる。
その新たな電離平衡時のNH3の電離による[NH4+]=C とすると、[OH-]=C で同じである。
NH4Clの[NH4+]=0.02だから、全[NH4+]=C+0.02 となる。
したがって、[NH4+][OH-]/[NH3]=10^-9.25 に代入して (C+0.02)×C/0.05=10^-9.25
Cは0.02よりずっと小さいので(C+0.02)=0.02 よって 0.02C/0.05=10^-9.25 となる。
これを解くと C=1.4×10^-9 よって[OH-]=1.4×10^-9となり、
[H+]=1.0×10^-14/(1.4×10^-9)=7.14×10^-6
pH=-log7.14×10^-6=5.14
【2】0.1MHCl100mLと0.1MNaOH99.9mLを混合すると、HCl99.9mLとNaOH99.9mLが中和する。
したがって、中和後残るのは0.1MHCl0.1mLである。混合後200mLの溶液になるので、この残ったHClは0.1M0.1mLが
200mLに薄まることになります。つまり200/0.1=2000倍に薄まります。0.1MHClが2000倍に薄まると
[HCl]=0.1/2000=5×10^-5 したがって[H+]=5×10^-5
よって、pH=-log5×10^-5=5-log5=5-0.70=4.3

質問した人からのコメント

2011/8/5 18:32:39

降参 丁寧な解説ありがとうございました!
よくわかりました!

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