化学
高校生

0.1mol/L HC1 水溶液100mLと0.2mol/L NaOH水溶液100mL を混合した溶液の求め方を教えてください

回答

✨ ベストアンサー ✨

何を求めるのですか?pHですか?

あいうえお

はい

たこ焼き

返信遅くなりすいません。
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、水素イオン濃度を求めればよい。

続く

たこ焼き

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。

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、
 0.1×100/1000×1=0.01mol
 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、0.2×100/1000×1×=0.02mol
 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、
 『今回は水酸化イオンが0.02-0.01=0.01mol余る』ことがわかる
 
 今回は100+100=200mLの溶液に0.01molの水酸化イオンが溶けている。
        ⬇️×5      ⬇️×5
 すなわち、溶液1L=1000mLの中に0.05molの溶質(水酸化イオン)が溶けている、
 とも言い換えることができる。
 すなわち、水酸化イオンのモル濃度は、0.05mol/L=5×10^-2mol/L
 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。
 水酸化イオン濃度から水素イオン濃度に変換するにはどうしましたか?
 水のイオン積[水素イオン濃度][水酸化イオン濃度]=1.0×10^-14を用いましたよね。
 よって、水素イオン濃度は、(1.0×10^-14)÷(5×10^-2)=2×10^-13
 よって、pH=-log(2×10^-13) 
      =13-log2

分からなければ質問してください
log2の値は与えられてませんか?

分からなければ質問してください

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