Question

akari

化学基礎です
(3)の計算が2枚目の写真のようになる理由を詳しく教えていただきたいです

ニウ
100mL にすると, pHはいくらになるか。
YOHITE
(2) 1.0×10mol/Lの酢酸水溶液のpHはいくらか。 ただし、酢酸の電離度を0.010
とする。
OHS
(HO)DO (8)
(3) 1.0×10-2 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液のpHはいくらか。

(3) [OH-]=ca=1.0×10-² mol/L×1=1.0×10-² mol/L
Kw = [H+][OH-] =1.0×10-¹4 (mol/L)² ħOT,
[H+]=
Kw
[OH-]
1.0×10-¹4 (mol/L)²
1.0×10-2 mol/L
-
= 1.0×10-¹2 mol/L
したがって, pH は 12 となる。
(000)
12

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

聖火台

phの定義は
pH＝-log10[H^+]です
しかしNaOHではOH^-しか出てきませんね
ここで使うのがKw＝[H^+][OH^-]＝1.0×10^-14(mol^2/L^2)という値です

[OH^-]を使いたいので上の式を[H^+]＝の形に直すと
[H^+]＝1.0×10^-14/[OH^-]になります。これをpHの式に代入すると
pH＝-log10(1.0×10^-14/[OH^-])となり、邪魔な水素イオンが消えましたね
pH＝-(log10(1.0×10^-14)-log10[OH^-])
より、log10(1.0×10^-14)はlog10(10^-14)＝-14なので
-(-14-log10[OH^-])です

水酸化ナトリウムは強塩基のため、c(mol/L)のNaOHが電離するとc(mol/L)のOH^-ができます
(NaOH → Na^+ + OH^-)
今回は1.0×10^-2(mol/L)なので、電離後には1.0×10^-2(mok/L)のOH^-が出来ます。

よって、pH＝14+log10(1.0×10^-2)＝14-2.0＝12.0です

結構細かく長ったらしく書きました笑
ちなみにこんな事しなくてももうちょっと早く計算する方法があります。一応紹介しときますね

NaOHは完全に電離するので、[OH^-]は1.0×10^-2(mok/L)できる
pOHという値があります。pHの水酸化物イオンバージョンだと思ってください
pOH＝-log10[OH^-]です。水素イオンの式と全く同じですね
これに上の値を代入すると、pOH＝-log10(1.0×10^-2)＝2.0です
ここで、pH+pOH＝14という性質を使います。
求めたいのはpHなので、pOHに2.0を入れて右辺に移行してください
pH＝12となっておしまいです
慣れたらこっちの方が楽ですね