高校化学電離平衡と電離定数

化学平衡

276

とら

2026.01.11 公開

おすすめノート2026/01/19

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ノートテキスト

ページ1:

例川
<酢酸の電離平衡>
+
・H3O
CH3COOH+ H2O CH3COO
[CH3COOH-] CH30g
K=
[CH3COOH]
[H2O]
酢酸の平行定数をkとおく
ka=k[H2O]
[CH3COOH]
H20は多量に存在
→[H2O]はほぼ一定→K[H2Oコーka (一定)
酢酸が「酸」
[CH3COOH][H30+1
だから
酸の電離定数:温度が一定ならば一定の値
kaが大きいものほど [HT]大、酸性強
例112 <アンモニアの電離平衡>
NH3 + H2O NH4++OH-
[NH][OH]
[NH3] [H2O]
アンモニアの平衡定数を㎞とおく
[H2O]は多量に存在するからほぼ一定とみなす
→K[H2O]=kb
*
アンモニアが「塩基」だから
kb
[[NHS][OH]
[NH3]
塩基の電離定数:温度が一定ならば一定の値
koが大きいものほど[OH] 大塩基性強

ページ2:

<酸性の水溶液のpH>
113
0.0020mol/LのHCのPHI電離度α=1.0コ
HQ=H++c-
[HD] =酸のモル濃度酸の電離度×酸の価数
[H+]=0.0020mal×1.0×1
2.0×10-3
練93
pH=-log10 [HT]
25℃
logo2:0.30
PH=-logo0(2.0×10^)=3-logo2.0=3-0.30 = 2.7
-10410102-310g102=0.3
0.10mol/Lの酢酸水溶液の25℃でのpHを求めよ
d=1.7×10= [mol]
Logio 1.7=0.23
[HT]=0.10
×1.7×102
=1.7×10-3
2,7
PH=-10g10(1.7×10^)=3-10g101.7=3-0.23=2.77 2.77
+

ページ3:

179114
0.20mol/LのアンモニアのPHIα=0.010.log102=0.30] 25℃
やり方①
115
NH3+ H2O NH4+ + OH-
[OH] = 0.20 x 0,010×1=2.0×10
pH = -logo [H]
-3
=
KCH20] [H] [OH-]
kwとおく
=
kw
= -loy 10-
[OH-]
10710714
togio
kw
=
[H] [OH-]
[H]を求めたい
2.0403 004> [H+]
: - log10(1.0 x1014) - logio (2.0×10^³) ""
= - logro (1.0 x10 ~14) + logro ( 2.0 × 10¯3)
= 14-log 1.0-3+ logo 2.0
=
11+0.30
=11,3
Kw
[OH]
kw=1.0x104
水のイオン積:一定の温度で
一定の値
25℃の純粋な水では
[H+] = [OH]] = 1.0 × 10-9
10×10
32kw =
11.3m
kw = [H^] [OH-] = 1.0 x10"*1.0710"
1,0×10 malli
-14
0.20mol/Lのアンモニア水のpH[d=0.010 10g102=0.30]
+
NH3 + H2O NH** + OH -
[OH] = 0.20 x 0.010 + 1 = 2.0×103 S
log 10 = = logiol-logicz
やり方②
1.0×10714
pH = -log 10
2.0+10-3
-logio = × 10-11 = 11- log 10 =
=11+0.3
=11.3
11.3m

ページ4:

Datel
96
0.010mol/LのHO 100mlに36mgのNaOHを加えた水溶液のPH
Ha + NaOH
NaCl + H2O
OC GOOG
HM
H'n itho sit : 0.010×0.1 = 1.0×10
-3
mol
今回OHの方が物質量が
OH-の
こ
NaOH= 23+ 16+1=40
36
40 × 103 =
M
1177201
→0.9×103mol分しか反応
0.9×10-3molできない
mg g l (ly = 1000 mg)
Ha NaOH → Hall + H₂O
10710
+
~3
0.981003
- -0.9×103 -0.9 × 10-3
0118103
0
0
←小さい方の物質量をひく
反応で消えたH+の量
=使われたOFの量
H+とOHの価数は1→11
[H+] = 0.1x103 = 10%
mol
L
= 0.1×10 -1.0 × 10
UH
97
PH: - log (10×10 ) = 3-logo1.0 -3 pH = 31.
01401
CHI
0.020mol%のHC75mlに0.020mol/LのNaOH af25mlを加えた
水溶液のP
Hd+ NaOH
→ Nall + H2O
Hamol
0.020×0.075 = 1.5×10
=15×104
mol
OH =
: 0.020×0.025 = 5.0×10-4 mol
HU+ NaOH -
Nall + H2O
15710-4
0
0
b-
-0.0×10
-5007104
-4
mol
10 x10
4
5.0×10-4
20
←両方とも価数が1だから、5.0×10ずつひく
mol/L = 10 + 10* = (75+25) me
NaOHの方が物質量が少ないから
=
10×10 100 me = 10×10 * = 10%
-10×10-3
malk
pH = -logo (10x10)
=
3-logio 10 = 3-1 = 2
pH:2
mil

ページ5:

Da
1. アンモニア水中では,次のような電離平衡が成立している。
NH3 + H2O NH4+ + OH-
_[NH4+][OH]
Kb=
=1.8×10-5mol/L
[NH3]
水のイオン積を1.0×10-14 (mol/L) 2, アンモニアの電離度は1よりも非常に小さい
ものとして、次の各問いに答えよ。 ただし, 10g102=0.30, 10g103= 0.48 とする。
(1)c [mol/L] のアンモニア水中のアンモニアの電離度αをc と Kbを用いて表せ。
(2)2.0mol/Lのアンモニア水中の水酸化物イオン濃度 [OH] を求めよ。
(3)(2) アンモニア水のpHを小数第2位まで求めよ。
(1) kb=cd2
(2) [OH-J=JCkb より
x2=kb
C
C
(3) PH=-10gco
1.0×10-14
6.0×10-3
=11+10g102+ 10g103
=
=J1.8×10
-5
×2.0
J3.6+105=130×100
6.0×10-3
6.0×10-3mol%
-10g101/1×10=11-10g106=11+10g16
+
2×3
→1002 1003
11+0.3+0.48=11+0.78=11.78 11,78

ページ6:

酢酸水溶液中では,次式のような電離平衡が成立している。
CH3COOH S CH COO + H+
酢酸の電離度は1よりも非常に小さいもの 〔a《1] として
また、10g102=0.30, 10g107=0.85として、次の各問いに答えよ。
(1) 電離定数 Ka を表す式を, 各成分のモル濃度を用いて記せ。
(2) 電離定数K』 を 2.8×10mol/Lとして, 7.0×10-2mol/Lの酢酸水溶液中の
酢酸の電離度 αを求めよ。 ただし、 電離度αは1より非常に小さいものとする。
(3) (2)
(4)(3)
酢酸水溶液中の水素イオン濃度 [H+] を求めよ。
酢酸水溶液のpHを小数第2位まで求めよ。
(1)
[CH3COO]げ]
Ka
[CH3COOH]
(2) Ka=ca2 より
2.8×10-5
=
7.0×10-202
2.8×105
a2=
0.4×10-3
α=104×103
√4.0×104
2.0×10~2
7.0×10-2
α=2.0×10-2
(3) [H]=ca より
=7.0×10-2×2.0×10-2=14×10-4
=1.4×10-3
1.4×10-3mol/L
~3
(4) PH=-log (1.4×10^2)=3-logo=3-10g107+10g11/2
=3-0.85+10g1010-10g102=3.0.85+1-0.3
=4-1115=2,85
PH=2,85

ページ7:

<電離定数とPH>
濃度Cmol%のCH3coo Hagの電離度を〆とする→電離平衡の各イオンの濃度
CH3COOH CH3COO- +
H++
はじめ
C
0
0
変化量
- Cα
+Cd
+cd
平衡時
C(1-α)
ca
CX
[CH3COOH] [H]
ka
[CH3COOH]
ka=ca2
02=ta
C
α = KA
ka
[H]=ca
cả cá
C(1-2)
CX2
i-d
~
はより非常に小さい値とみなす
(1-0÷1)
=C
よって
=√cxka
Jcka
濃度cmol/Lのアンモニアagの電離度をαとする→
PH-10g10Jcka
・電離平衡の各イオンの濃度
f
NH3
+120
E
2 NH
+ OH
はじめ
C
0
0
変化量
-Cα
+co
7CX
平衡時
C(1-2)
Ca
Cα
kb=cd2
02:5
K =
[[NHS][OH]
[NH3] [H2O]
2
[120]は
[[[[[[]] [[OH]
一定とみなすと
=
kb
[NH3]
cá cả
((1-2)
1-α
はり非常に小さい値
C
Kb
C
[HT]:kw
JCko
[OH-] = Cα α-√
↓
ご
=
よって
C
0216
C
Kb
C
Jckb
kw
pH = -10110 Jckb
とみなす
(1-1)

ページ8:

練94
25℃
α=43×10-2
0.10mol/LのアンモニアのpHを小数第2位まで求める。
kw = 10×10 mud/
109 1.3=0.1l
+
OH MA
DH
NH3+ H2O NH** +OH"
[OH-]
0.10 x 1.3 × 10 2 x1 =1.3×10-3
& HOM
pH logro
1.0×1014
1.3×103
togio
×10-11
1.3
95
-11 - logio 1.3 = 11+ logro 1.3 = 11 +0.11
=11.11
2011.11
+6.
0.10mol/LのHC 1.0mlを水でうすめて1000mlにした水溶液のPH
Hu H+ ci
①物質量を求める
薄
薄めても物質量は変わらないから
mark
0.10 1.0×10-3
= 10×10 mol
L
②薄めたあとの濃度を求める
mol/L
=
-4
OH OM HOM H
= 10×10 may
体積: 1000ml
10710
1.0
9400
③ pHを求める
4
20
LAH
より
0140.2=230
pH = -lol 1.0+10") = 4-logio 10 = 4
PH-4
OSH + DOM
HOAK H
0
01521
20170
and Hould
01301
0101

ページ9:

Date
98
0.010 mol/ H₂ 504 ag
加えたdのPH
kw = 1.0×10-14
25ml 12 0.020 molk of KOH aq 75 ml &
(mali)
H2504
+
KOH
H: 0.010 0.025 x 2
= 0.5 × 10~3 mol
価数が2
-3
OH: 0.020 + 0.095* |
= 1.5×10
mol
H2SO4 + KOH
0.5×10-3
-3
505410
1.5×10
-0341073
~3
-3
[OH]= 1.0×10³ mol
mal = 1.0 × 10-3 (25+75) ml = 1.0 × 10 3 = 100 me
÷
1.0 × 103 10% = 1.0×10-2 mal/L
L
= 1,0×10-12
1.0×103
[H]=
110×10-14
104102
-
PH logo (1.0 x 10")
=
12-logo1.0 =12
pH=12
++

ページ10:

例120
0.10mol/LのH2SO4中のH+のモル濃度が0.010mmのとき
50点のモル濃はいくつになるか。 H2SO4の電離定数:
第1段階
H2SH++HS-
2:
全体
HSH++S2-
・H2522H++S2-
第1と第2段階の平衡定数kiとkzは
ki=[H][HS]
[H2S]
K=k1xkzだから
[H][S2]
k2=
k₁ = 9.6×10-8 m/ k2=1.3×10 mol/
-14
方程式を
作りたい
①と②を単体では解けない
→かけたりわったりすることで楽に計算
できる!→今回はかけ算をすれば
上手くいく
[HS]
2価の酸では第1段階の定離定数k
よりも第2段階の電離定数k2は
極めて小さい→ki>k2
K =
[H+][A]
[H+][]
THES]
X
[HS]
EHS]
[HS]
よって
[HTIES]
=kxkz
[HS]
[st]=
[H2S]
xkixke
[H+]
0.10
0.0102
×9.6×10-8
1.0×10-1×9.6.1.3.10-2
1.0×70-
×1.3×10-14
=1.25×10-18
1.25×10-18mal