発展例題27 緩衝液
Cl=35.5 Ag=108
■ 解答
0.10x
0.10x
→問題 343
0.10mol/Lの酢酸水溶液10.0mLに0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 5.0mLを
加えて、緩衝液をつくった。 この溶液のpHを小数第2位まで求めよ。 ただし、酢酸の
電離定数を K=2.7×10 - 5mol/L, log102.7=0.43 とする。
考え方
緩衝液中でも、酢酸の電離平衡
が成り立つ。 混合水溶液中の酢
酸分子と酢酸イオンの濃度を求
め、 電離平衡の量的関係を調べ
ればよい。 このとき, 酢酸イオ
ンのモル濃度は, 中和で生じた
ものと酢酸の電離で生じたもの
との合計になる。 これらの濃度
を次式へ代入して水素イオン濃
度を求め, pHを算出する。
(15.0/1000) L
10.0
1000
残った CH3COOH のモル濃度は,
mol-0.10x-
5.0
1000
mol
(15.0/1000) L
= 0.0333mol/L
また 生じた CH3COONa のモル濃度は,
5.0
mol
1000
=0.0333mol/L
[H+] [CH3COO-]
はじめ 0.0333
平衡時 0.0333-x
混合溶液中の [H+] を x[mol/L] とすると,
CH3COOH H+ + CH3COO-
0
0.0333
[mol/L]
0.0333+x
[mol/L]
K₁ =
①
[CH3COOH]
[H+]=
[CH3COOH] XK, 2
[CH3COO-]
xの値は小さいので, 0.0333-x=0.0333,0.0333+x=
0.0333 とみなすと, ②式から [H+] =K" となるため、
pH=-logio [H+] =-log10 (2.7×10-5)=4.57
(S)