例題1 弱酸である酢酸は水溶液中で一部が電離し、次のような電離平衡が成立する。 次の
問いに答えよ。
POMERAS
CH3COOH CH3COO' + H+
酢酸の電離定数K』 は 2.7×105mol/L, 2.71.6, log10 2.0=0.30 とする。
(1)0.10mol/L酢酸水溶液の電離度を求めよ。
(2)0.10mol/L酢酸水溶液のpHを小数第1位まで求めよ。
【解答】…........
(1) 酢酸の初濃度をc [mol/L] 電離度をαとすると, 電離平衡になったときの各成分のモ
ル濃度は次の通りである。
CHCOONa CH3COOH > CH3COO + H*
電離前
C
変化量 OH-C
-ca
電離平衡時 c ( 1-α)
0mol/L
+ca
ca
0mol/L
+ ca
ca
酢酸の電離定数の式に,これらの平衡時の濃度を代入すると
+ Ka
[CH3COO-] [H+] cax ca
ca²
2
==
=
[CH3COOH]
c (1-a)
1-a
HOM
酢酸は弱酸なので,酸の濃度がよほど薄くない限り, 電離度 αは1に比べて非常に小さ
く, 1-α≒1と近似できる。
10.HM
Na
Ka
よってKa=ca2
0<a ≦1より,
a =
C
Ka
a=√
=
2.7×10-5 mol/L
0.10mol/L
=√2.7×10= 1.6 × 10 - 2
(2) 水素イオン濃度 [H*] = ca=0.10mol/L × 1.6 × 10-2 = 1.6 × 10 -3 mol/L
pH = -10g10 [H*] = -log10 (16 × 10 ) =4-4logio 2=2.80
10
答え (1) 1.6 × 10-2 (2)2.8