Question

桐ヶ谷くん

この問題の(3)がわかりません。

①3枚目の写真で青の丸をした CH3COO- の濃度に2枚目の写真で青の丸をした CH3COO- の濃度が影響しないのはなぜですか？
②4枚目の写真で青の丸をした 75-50 で-50をしたのはなぜですか？
③4枚目の写真で青の蛍光ペンのところがなにを言ってるのかわかりません。

質問多いですが教えて欲しいです！！

論述グラフ
147 中和滴定曲線 0.40mol/Lの酢酸水溶液50mL に
同濃度の水酸化ナトリウム水溶液 NaOHaqを滴下して
混合液のpHを測定したところ、図のような滴定曲線が
得られた。 酢酸の電離定数Kを2.0×10-mol/L水
のイオン積Kw を1.0×10-14 (mol/L)2,√2=1.4,
log102=0.30, log103 = 0.48 として,次の各問いに答えよ。
(1) 滴定前の点アのpHを小数第1位まで求めよ。
(2) 領域イではpHの変化がわずかである。 その理由
を記せ。
(3) 点ウおよび点エのpHを小数第1位まで求めよ。
14
pH
7
0
ア
0
イ
19 I
25
50 75
NaOHaq の滴下量 〔ml〕
(10 大阪薬科大改

B.CO
DXU
exp
147. 中和滴定曲線
解答 (1) 2.6 (2) 領域イでは, 酢酸と酢酸ナトリウムの緩衝液と
(3) 9.0 点工: 12.9
なっており, 緩衝作用を示すから。
解説 (1) 0.40mol/Lの酢酸水溶液のpHを求めればよい。
c [mol/L] の酢酸水溶液中の [H+] を x [mol/L] とすると,各成分のモル濃
度は,
CH3COOH CH3COO- + H+
はじめ
[mol/L]
平衡時
x [mol/L]
c-x
x
x<c であり,c-x=cとみなすと,電離定数K。 は、
弱酸水溶液のp
酸の電離定数K
める。 塩の水溶
は塩の加水分
Ki=Kw/Ka か
10.40mol/L O
溶液では、酢酸
は非常に小さ
とみなすこと

問題 147
[CH3COO-] [H+]
x2
K₂=
[CH3COOH]
C-X
したがって、x=√cK となり, pH は次のように求められる。
pH=-logio [H+]=-logio√cKa
1/12logio (0.40×2.0×10-5)-1/12logio (8.0×10-6)
=3-12/2 log12.0=2.55=2.6
(2) 領域では,次の反応によって生成した酢酸ナトリウムと未反応
の酢酸が混在している。
CHCOOH + NaOH —→ CH3COONa+H2O
したがって、領域イの水溶液はCH3COOH CHICOONa の緩衝液に
この後すぐに電離
なっており, pH は変化しにくい。
(3) 点ウは中和点である。 中和点における水溶液の体積は50mL +50
mL=100mLなので、 生じたCH COONa のモル濃度は次のようになる。
50
0.40 mol/LX
1000
[CH3COONa]=- (100/1000) L
弱酸塩
CH&GOONa は完全に電離しており、生じた CH3COO-は,次式のよう
に加水分解して塩基性を示す。 CH&COO- の濃度をc[mol/L], [OH-]
=x[mol/L] とすると、 加水分解による各成分のモル濃度は,
+ OH¯
CH3COO- + H2O
CH3COOH
上ので
はじめ
[mol/L]
平衡時 c-x
x [mol/L]
この加水分解の平衡定数K を,酢酸の電離定数K と水のイオン積Kw
で表すと次のようになる。
[CH3COOH] [OH-] [CH3COOH] [OH-]×[H+]
Kn=
[CH3COO-] × [H+]
[CH3COO-]
[H+][OH-]
[CH3COO-] [H+]
[OH-]=x=√cKn=
x2
[H+][OH-]=Kw から,
Kw
[H+]=-
[OH-]
消費炒め!
[CH3COOH]
また, x<c とすると, c-x=cとみなせるので,次式が成立する。
[CH3COOH] [OH-]
x2
x²
Kn=
[CH3COO-]
C-X
C
したがって,
cKw
Ka
Kw
Kw
Ka
cKw
L
V Ka
-=0.20 mol/L
KaKw
C
2.0×10 - mol/L×1.0×10-14 (mol/L) 2
0.20mol/L
したがって, 中和点における水溶液のpH は ,
pH=-logio[H+]=-logio (1.0×10-9) = 9.0
=1.0×10-mol/L

点は、過剰の水酸化ナトリウム NaOH によって強い塩基性になって
いる。この混合水溶液の体積は50mL+75mL=125mLであり, NaOH
は完全に電離しているので, [OH-]は次のようになる。
[OH-]=
[H+] [OH-]=Kw から,
Kw
[H+]=-
[OH-]
したがって,
0.40mol/L
75-50
1000
125/100CL
pH=-log10[H+]=-log10(
==
したがって,
L
-=8.0×10-2mol/L
1.0×10-14(mol/L)2 __ 1.0×10-12
8.0×10-2 mol/L
8.0
=1/12/10g10(
1.0×10-12
8.0
= 12+310g102.0=12.90=12.9
別解 [H+][OH-]=1.0×10-14の両辺の対数(-10g10) をとると,
|-log10 [H+][OH-]=-log10 [H+]-logio[OH-]=14
cKw
pOH=-logio [OH-]=-logio Ka 1/12/210g
ここで,pOH=-log10 [OH-] とすると, pH+pOH=14 となる。この関
係を用いると,点ウにおける pH は, 次のように求められる。
cKw
[OH-]=
から,
Ka
=-log10|
10.20×1.0×10-14
2.0×10-5
-mol/L
==
=5
1.0×10-12
2.03
1 cKw
-logio Ka
pH=14-pOH=14-5=9
また、点工におけるpHも同様にして,次のように求められる。
pOH=-logio[OH-]=-log10 (8.0×10-2)=2-310g102.0=1.10
pH=14-pOH=14-1.10=12.90=12.9
OU
④ OH- が多量に存在す
るため, CH3COO- の加
水分解 (平衡) は左にかた
よっており、無視してよ
[+]
第Ⅱ章 物質の変化と平衡

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ものぐさ

1. 2枚目の濃度は平行時の話です。3枚目の濃度ははじめの時の話です。平衡時には平衡定数に関わる物質の濃度のバランスで濃度が決定されるので始めや途中がどうだったかは関係ないです。
最初の濃度が変わった影響は全くないのかと言われれば平衡時がc-xとcが絡んでいるため、全く無関係でもないともいえますが、cそのものを平衡定数を考える時に持ってきません。

2. 50ml入れたところで中和されているのが滴定曲線からわかるのでそれまでの段階でH+とOH-が中和されて無くなり、のこりの75-50の15ml分のOH-を考えています。

3.3枚目の蛍光ペンを引いてあるところにあるように酢酸イオンは通常水と加水分解し平衡状態を保つため塩基性を示すようにはたらきますが
外からOH-を加えてやるとルシャトリエの原理に従い平衡が偏ることで、酢酸イオンが加水分解する事は殆どなくなります。そのためエのpHを考える際に酢酸イオンの加水分解によるOH-の出現を考える必要は無く無視できる事を説明しています。