解答が複数枚に分かれます
基礎事項
まず、pHは、－log[水素イオン濃度] でもとまる。
水素イオン濃度は、酸性の溶液のモル濃度×電離度×価数で求まる。
また、[水素イオン濃度][水酸化イオン濃度]=1.0×10^-14が成り立つ。
水酸化イオン濃度は、塩基性の溶液のモル濃度×電離度×価数で求まる。
※濃度とはモル濃度のこと。
モル濃度とは
溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量
ということは、どちらも水素イオン濃度を求めればよい。
続く
(b)今回与えられた物質は塩酸と水酸化バリウム。
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バ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×電離度×価数より、
0.040×10/1000×1×1=0.00040mol
水酸化バ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×電離度
×価数より、0.010×10/1000×1×2=0.00020mol
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0.00040－0.00020=0.00020mol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10+10=20mLの溶液に0.00020molの水素イオンが溶けている。
⬇️×50 ⬇️×50
すなわち、溶液1L=1000mLの中に0.010mol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、0.010mol/L=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
分からなければ遠慮なく質問してください。
水素イオン濃度は、酸性の溶液のモル濃度×電離度×価数で求まる理由、
酸性溶液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×電離度×価数で求まる理由はわかりますか？
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。
(a)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×電離度×価数より、
0.30×10/1000×1×1=0.0030mol
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×電離度
×価数より、0.10×10/1000×1×1=0.0010mol
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0.0030－0.0010=0.0020mol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10+10=20mLの溶液に0.0020molの水素イオンが溶けている。
⬇️×50 ⬇️×50
すなわち、溶液1L=1000mLの中に0.10mol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、0.10mol/L=1.0×10^-1mol/L
よって、pH＝－log(1.0×10^-1)=1 ←計算が分からなければ質問してください
続く