Question

yuta

(1)(2)ではH+ =√(cK1)が成り立っているのになぜ(3)では1.0×10⁻²≠√1.0×10⁻¹×1.0×10⁻⁷となるんでしょうか

HS → H+ + S° K2=1.3×10-13mol/L
~(3)で最も近い値を(ア)~(カ)の中から一つ選べ。
1013hPa で水溶液1Lに気体の硫化水素は PHによらず0.10mol 溶解するものとする。
ただし,気体の溶解による溶液の体積変化は無いものとし, 温度は常に25°℃とする。
(12 福岡大 改)
2f25
1硫化水素は水浴液中では、次のように2段階で電離し, それぞれの平衡定数を
K, Kaとする。
HeS 三 H* + HS-
K=1.0×10-7mol/L
の
-13
2)
居休の硫化水素を 1013hPa にて飽和した水溶液中における H* の濃度は何 mol/L
ただし、K2は Kiよりもはるかに小さく, H* および HS- の濃度は①の反応だけ
で決まるとする。
(ア) 1.0×10-8
(オ) 1.3×10-3
(2)気体の硫化水素の圧力を9117hPaにしたとき, S°- の濃度は何 mol/L か。 ただし,
気体の硫化水素の溶解は, ヘンリーの法則に従うとする。
MomL
(ウ) 1.3×10-6
(イ) 1.1×10-7
(カ) 2.6×10-3 (mol/L)
(エ) 1.0×10-4
(ア) 4.3×10-14
(イ) 1.3×10-13
(ウ) 3.9×10-13
(エ) 1.3×10-12
4.3×10-12
(カ) 3.9×10-11 (mol/L)
(3)1013hPa で塩酸に気体の硫化水素を飽和させた水溶液の PHは2であった。その
俗液中の S°- の濃度は何 mol/L か。
() 1.3×10-17
(イ) 1.3×10-16
(ウ) 1.0×10-10
(エ) 1.0×10-7
(オ)1.3×10-5
(カ) 1.0×10-4 (mol/L)
(17 順天堂大
tiぜ(ckie IHIがしか。
IckiとIHI

ということである。【121】 と同様の解説は右欄に示すとして、ここ
では、
※04
4※0
電離度aとして
[H*]=[HS-]
に着目して解説する。溶解した HeS をc(=0.10) [mol/L] とおく
HS=H
と,
c=[H.S]+[HS-]
弱酸なのでわずかしか電離しないから,[H.S]>[HS-] なので
初め
変化量 - ca
…HeS か HS- として溶解
平衡時 c(l-d)
※24
H]とIHS]はとい
c=[HS]
ある。
これらを,K」の式に代入して
[H*][HS1。
[HS]
(※2
1>aより,1-0=
すると,[HS]は
[HS]=cl-d=
または (HSJ-c
(下線部が近似三
※34
[H*]=CK
K=
C
よって[H*]=cK,=\0.10×1.0×10-7=1.0×10-4 (mol/L)
(2) 圧力が9倍になったので, ヘンリーの法則より,
c=0.10×9=0.90 (mol/L)
(※3
(1)と同様に,
[H*]=cK,=/0.90×1.0×10-7=3.0×10-4(mol/L)
※O4
CQ*ca
K=-
c(1-a)
上の近似より。
ここで,[S°-] を求めるので, ②式の電離も考える。
K,×K2=
[HS]
[H.S]
K=ca
[H.S]
KK.[H»S] ._ KK.c
[H*]=K
(※0
よって,[S°-]=
[S-]がごと
が,[H*]←
1.0×10-7×1.3×10-13×0.90
(3.0×10-)
(3) ルシャトリエの原理より, HCI が加わる分, 平衡は左辺の方向へ移
動し,HS の電離は(1)のときよりも起こりにくくなっている。ここ
では, [H*] は HCI の濃度が影響し、, [HS-] とは等しくない。
pH=2 より[H*]=1.0×10-°mol/L である。一方で,
[HS]>[HS-]>[s-] より, c=[H.S] はここでも成り立つ。
「<2-1-KiK2[H2S]_1.0×10-7×1.3×10-13×0.10
=1.3×10-13 (mol/L)
は影響がな
る。
一※)
(1)のときに
※64
であったた
差が大き
(平衡が左
[S-]=
三
[H*]P
(1.0×10-2)2
=1.3×10-17(mol/L)
方かメに