化学
高校生
電離平衡の質問です。
解説にはH+やOH-の増加分を無視しないと三次方程式を解くことになって困難になると書いてあります。
確かにそうなのですがだからといってどうして無視してよくなるのでしょうか。
水の電離による寄与分を無視できる程度のCだと前提にする、というのも問題に書いている訳でもないのにどうしてそう仮定していいのでしょうか。
どなたか回答お願いします🙇♀️
「入試攻略
への必須問題
酢酸の電離定数を Ka 〔mol/L]
アンモニアの電離定数を Ko [mol/L]
とし,次の(1), (2) に答えよ。 ただし, (1), (2) ともに電離度αは1より十分
に小さいとする。
(\fom
(1) C [mol/L]の酢酸水溶液の [H+] [mol/L] を求めよ。
(2) C[mol/L] のアンモニア水の [OH] [mol/L] を求めよ。
解説
H2Oの電離によるH+ や OH-の増加分を無視しないと, p.341 のような3次
方程式を解くことになり,解を得るのが困難なので,水の電離による寄与分を無
視できる程度のCの値だということを前提にして解いてください。
(1)
(2)
CH3COOH
CH3COO + H+
[AH][NH3 + H2O
電離前
C1IX [HQ]+
0
NH+ + OH
$A]+
C
変化量
-Ca
+Ca
+Ca
大量
変化量 Ca -Ca
0
0
+Ca
+Ca
電離後C(1-α)
Ca
Ca
電離後C(1-α) 大量
Ca
Ca
[CH3COO-] [H+]
Ka=
[NH4+][OH]
[CH3COOH]
Kb=
[NH3]
SPS Ca Ca
Ca-Ca
=←
(1-a)
(1-α)
Ca²
.4±0 Ca² th
=
1-a
1-ax
α ≪1 ならば, 1-α≒1 とできるから,
Ka=CQ2A
α ≪1 ならば, 1-α≒1 とできるから,
Kb≒C2
Ka
よって, α=
よって, α=
「Kb
√ C
C
[H+]=√CKa
これを [H+] = Cα に代入すると,
J
これを[OH]=Cに代入すると,
[OH]=CK
答え (1) [+]=√CKa
(2)[OH]=√CK
週一般的にはα=
Ka
の値が 0.05 以下なら, 1-α≒1 としてかまいません。
Ka
>0.05 のときは
Ca2
1-a
=Ka を解いて, αを求め直します。
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