Question

Nちゃん

化学のセミナーの問題です。
154(3)でNH4+がcmol/Lになるのはなぜですか？？

D
()
思考
154. 加水分解定数■次の文を読み、下の各問いに答えよ。
塩酸とアンモニア水を中和すると塩化アンモニウムが得られる。 塩化アンモニウムは
水溶液中で完全に電離して, NH4+ と CI を生成する。 このNH4+ は, 次の化学反応式
のように加水分解する。 anje poHOMA+
ARE
41
NH4++H2O ←(x)+(y)
10 Hq Mi
He
この反応の平衡定数である加水分解定数 K, は, アンモニアの電離定数K, と水のイ
オン積K から K = (A)と表すことができる。
0.13
(1) ( x ) および ( )にあてはまる化学式を記せ。 4.0-
0=Email,08
X
(2)(A)にあてはまる数式を Kb, Kw を用いて記せ。
X (3) 1.0×10-mol/Lの塩化アンモニウム水溶液のpH を小数第1位まで求めよ。 ただし、
[Imp Kh=2.0×10-5mol/L, Kw=1.0×10-14 (mol/L)2, 10g105=0.70 とする。 ( 21 福岡大)
/90

154. 加水分解定数
Kw
解答 (1)(x)NH3 (y)H3O+ (2)
(3) 5.7
Kb
解説 (1) 塩化アンモニウム NH,CI を水に溶かすと,次のように完合
HACHES HC+
全に電離する。
NH4CI
NH4++CI-
電離で生じた NH4+ は, 次のように加水分解する。
NH4+ + H2O → NH3+H3O+ ….. ①
したがって, 塩化アンモニウムの水溶液は弱酸性を示す。
WNIOTIFCI
(2) アンモニアの電離(NH3+H2O ← NH4+ + OH-) の電離定数K
は次のように表される。
AUSTO
[NH4+] [OH-]
Kb=
[NH3]
また,①式の加水分解は,次のように簡略化される。
⇒
SOIA+0.99:
NO MORE
TECHN
①オキソニウムイオン
H3O+ は, 簡略化して
H+ と示されることが多
い。

NH4+
NH3+H+ ….. ②
したがって,加水分解定数Kn は次のように表される。
[NH3] [H+]
・③
Kn= [NH4*]
水のイオン積はKw= [H+] [OH-] なので, ③ 式の分母, 分子にそれぞれ
[OH-]をかけて整理すると, K, は次式のように表される。
Kn=
[NH3] [H+] × [OH-]
[NH4+]×[OH-]
[H+]×[OH-]
Kw
[NH4+] × [OH-] Kb
[NH3]
(3) ④式から,加水分解定数K を求めると,
Kw 1.0×10-14(mol/L) 2
2.0×10-5nol/L
Kn=-
CHA Kb
=
NH4+
-=5.0×10-10mol/L
Tom
c[mol/L] の塩化アンモニウム水溶液について, NH4+ が加水分解する割
合をんとすると,平衡状態における水溶液中の各成分のモル濃度は次の
ようになる。
NH3+ H+
はじめ
© ?
0
平衡時 c (1-h)
ch
したがって,加水分解定数K, は, ②式から,
[NH3] [H+] ch×ch
c(1-h)
THE17000
したがって
=
ch2
1-h
..4
Kn
[H+]=ch=cx
=√cKn…..⑥
C
⑥式に,c=1.0×10-2mol/L, Kh=5.0×10-10mol/L を代入すると,
[H+]=√1.0×10-2mol/L×5.0×10-10mol/L=√5.0×10-mol/L
pH=-logio (v5.0×10-6)=6-1/2logi5.0=6-12×0.70-5.65
[Nom]$OS
*H=00,H
0
JANO
[OOHII+H]
(B)
100cmo
05]
[mol/L]
ch [mol/L] loth OEXO.S.A5\===["H]
Nomor NH NH₂
NH4a→NE
Kh=
@vigol-
[NH4+]
このとき, h1 であり, 1-h≒1 とみなすことができるので, Kn=ch2
と近似できる。したがって,んは,
A=C.A
Kn
h=₁
C
Nom 01
Nom¹01x0= _ \\3\= [+H]
水素イオン濃度[H+] は, ch [mol/L] と表されるので, hに⑤式を代入す-
ると,次のようになる。
01×0.6-
WHS NO
*0.8-52O
>RBUS 011428
2011
gol
[COOH][+HT
TOOSH]
→
-Hal
****