Chemistry
มัธยมปลาย
え1
お2 になるのが分かりません。
Ⅱ 次の文を読み, 問4〜問6 に答えよ。
炭酸水素ナトリウム NaHCO3の水溶液のpHを求めてみたい。 しかし, NaHCO3
水溶液では NaHCO3 の電離によって生じた炭酸水素イオン HCO3 が, 式 ③およ
び式④ で示される電離平衡の状態にあり,pHを簡単に求めることはできない。
HCO3 + H2O → H2CO3 + OH
HCO3 CO2 + H+
そこで,以下のように考えてみることにする。
まずはこの水溶液において, Na+の物質量と,H2CO3, HCO3′, CO32- 中の C
原子の物質量の総和が等しいことから、次の式 ⑤が成り立つ。
[Na+] = [H2CO3] + [HCO3-]+[CO32-]
次に,電解液は全体として電気的に中性だから、次の式 ⑥が成り立つ。
[Na+] + [H+]=[OH]+
え
[HCO3-] + お
式 ⑤および式 ⑥より,次の式 7 が得られる。
[H2CO3] + [H+]=[OH-]+[CO3^-]
H2CO3 の電離定数を Ki, HCO3の電離定数を K2 とすると,
K₁=
[HCO3-] [H+]
[H2CO3]
[CO32-]… ⑥
[CO32-][H+]
K2=
,
[HCO3-]
で表されるから, [H2CO3] および
[CO32-] はそれぞれ次の式 ⑧, 式⑨で表される。
⑦
[HCO3-][H+]
[H2CO3] =
K1
K2 [HCO3-]
[CO32-]=-
[H+]
また,水のイオン積より,[OH]は次の式 ⑩0 で表される。
[OH] = -
Kw
[H+]
10
α=-1.0+√3.0=0.73
HC
MIMOH
II
問4 思考力・判断力
NaHCO3 水溶液中に存在するすべてのイオンは,
陽イオン: Na+, H+
陰イオン: OH, HCO3, CO32-
電解液では全体として電気的に中性だから,これらのイオンの間
には下の式 ⑥が成立する。 このとき,イオンの電荷の大きさはそ
の価数に比例するので,価数にモル濃度を乗じる必要があることに
注意する。
1× [Na+]+1× [H+]=1x[OH]+1×[HCO3]+2×[CO32-]
[Na+] + [H+]=[OH]+[HCO3-]+2[CO32-]
..⑥
問5
思考力・判断力
NaHCO。 中の Nov
(
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