Chemistry
มัธยมปลาย

最初から分かりません…教えてください…

間4 0.01mol/Lの塩酸水溶液(電離度1.0)のpHはいくらか< 【計算式】

คำตอบ

phの定義は習っていますか?

理解力皆無

うちの学校は理科をやってないので分かりません…教えてください
お願いします。

kenny

なるほど。
phを求める式は、-log10[H+(mol/L)]です。
phは、強酸や弱酸などの度合いを数値化したものです。そういった酸性の度合いは、その物質が水に溶けた時、H+をどのぐらい電離して外に放出するかというのが大事になります。つまり、
phは、その溶液1L中に何molのH+が入っているかを表します。それが酸性の度合いと同じ意味ということです。
また、電離度というのは、
HCl⇔H+ +Cl-という電離において、入れたHClの何割が電離するか、という割合を表しています。今回の問題で言うと、
0.01mol/Lの塩酸(電離度1.0)とありますので、HClが0.01mol/L、入れたHClのうち10割、つまり全て電離する、ということです。
つまり溶液中にはH+とCl-しか存在していないということです。また、全て電離したということは、mol/Lは入れたHClと同じです。
よって、-log10[H+]=-log10_0.01
=-log10_10^-2=-(-2)log10_10=2となるので、ph=2.0となります。
下の問題も書いた方がいいですか?

理解力皆無

はい…教えてください…

理解力皆無

すいません-log10(h+mol/L)をもう少し分かりやすく出来ませんかね。logも習ってないんですよ。

kenny

超長くなりました。ごめんなさい。
中和というのは、酸性物質と塩基性物質が混ざった時にH2Oと塩が生まれる反応です。大事なのは、酸性物質が出すH+と塩基性物質が出すOH-が反応してH2Oが生まれるのが中和であるということです。その結果ほぼ中性になります。その時H+のmolの方が多いと、OH-と反応しきってもH+が残ってしまい酸性を示し、OH-が多いと、OH-が残ってしまい塩基性を示します。これらは完璧な中和とは言えません。つまり、H+のmol=OH-のmolの時に完璧に中和出来た!と言えます。
なので、H+のmol=OH-のmolを目指していきます。今回希硫酸のmlが分からないのでXmlと置くと、今回ならば、
H2SO4(希硫酸)が出すH+のmol=NaOH(水酸化ナトリウムが出すOH-のmol
NaOH⇔Na+ +OH-という電離をするので、NaOHのmolとOH-のmolは同じとみなす。
10mol/Lの溶液が200mlあるので、
1Lなら10mol、200/1000L(200ml)なら?何molある?という比の式を立てて、
1L:10mol=200/1000L:?mol
?=2.0molとなり、今回の溶液中にOH-は2.0mol入っているとわかりました。
次に、希硫酸からはH+がどのぐらい出るかを求めていきます。硫酸は、
H2SO4⇔2H+ +SO4-という電離をします。
つまり、H2SO4が1molあれば、H+は2molあるということです。よって、
H2SO4のmol×2がこの溶液中のH+のmolということになります。
よって、H2SO4は5.0mol/Lであり、それがXmlあるので、1L:5.0mol=x/1000L:?mol
?=X/200molのH2SO4のmolとなり、
x/200×2=x/100molがH+のmolになります。それをOH-のmolとイコールで繋ぐと、
2.0mol=x/100mol
X=200mlとなります。

kenny

いや〜logも習ってないとなると厳しいですね。これがないとph問題は解けません… log(a)_b=cという時、これは、a^c=bという意味です。(a、b>0)
また、ph計算に使う規則を書いておくと、log(a)_b^n=nlog(a)_b
log(a)_b^-n=-nlog(a)_b
log(a)_(bc)=log(a)_b+log(a)_c
log(a)_(b/c)=log(a)_b-log(a)_c
1/a=a^-1 1/a^2=a^-2…1/a^n=a^-n
ぐらいですね。これは覚えるしかないです。申し訳ありません。
これをすると2.3とか5.2みたいな数字が出てくるので、それがphという感じです。
あとは、問題の条件に、
「ただし、log10_2を0.☆☆とする」などの明記があるのはその数字を何とか出せばいいです。こんな説明しかできず、本当にすみません。

理解力皆無

なんとなくですが分かりました!また質問するかもですがありがとうございます笑

kenny

説明力不足です…マジでごめんなさい…

理解力皆無

いやいや全然そんなことないです。私の理解力の問題です笑

kenny

ほんまにごめんなさい…
logだけ出来ればいけるとは思います!

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