化学
高校生

高校化学基礎の、混合水溶液のpHの求め方がよく分かりません。どうして物質量を引き算するのでしょうか??
説明お願いします。

高校化学 化学基礎 計算 混合物のph ph 中和 mol

回答

酸性の溶液と塩基性の溶液の混合溶液のpHの考え方
 酸性溶液中の水素イオンと塩基性溶液中の水酸化イオンは1:1の割合で反応して、
 水(pH=7)になります(中和反応)。
 ということは、もし、水素イオンの方が水酸化イオンより多ければ、水素イオンと水酸化イ
 オンが結合して水もできますが、水素イオンが余るので、pHは7未満になります。
 もし、水酸化イオンの方が水素イオンより多ければ、水素イオンと水酸化イオンが結合して
 水もできますが、水酸化イオンが余るので、pHは7より大きくなります。
 ちなみに、水素イオンの量と水酸化イオンの量が同じ場所、中性(pH=7)になりますよね。

(3)今回与えられた物質は塩酸と水酸化ナトリウム。
 すなわち、酸性の溶液と塩基性の溶液が与えられたので、中和反応がおこる。
 塩酸から出た水素イオンと水酸化ナトリウムから出た水酸化イオンの量に差はないか調べる。
 塩酸から出る水素イオンの量は、酸性の溶液のモル濃度×溶液の量×価数より、
 0.10×80/1000×1=8.0×10^-3mol
 水酸化ナトリウムから出た水酸化イオンの量は、塩基性の溶液のモル濃度×溶液の量×価数より、
 0.35×20/1000×1=7.0×10^-3molmol
 水素イオンと水酸化イオンは1:1の割合で反応するから、
 『今回は水素イオンが8.0×10^-3mol-7.0×10^-3mol=1.0×10^-3mol余る』ことがわかる
 問題はpH、すなわち、-log[水素イオン濃度]を求めないといけない。
 今回は80+20=100mLの溶液に1.0×10^-3molの水素イオンが残っている。
         ⬇️×10      ⬇️×10
 すなわち、溶液1L=1000mLの中に1.0×10^-2molの溶質(水素イオン)が溶けている、とも言い換え
 ることができる。
 すなわち、水素イオンのモル濃度は、1.0×10^-2mol/L
 よって、pH=-log(1.0×10^-2)=2  ←計算が分からなければ質問してください

分からなければ質問してください

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