Chemistry
高中
已解決
何故アンモニウムイオンのはじめのモル濃度は塩酸と反応した分と同じになるのですか？混合した瞬間にアンモニアと塩化水素の中和が完了し、その時点で塩化水素と反応したアンモニウムイオンのモル濃度の話をしていると思うのですが、アンモニアの方がモルが大きいからアンモニアが余ると思うんです。その余ったアンモニアは水との化合によりアンモニウムイオンとなり、その分もはじめのアンモニウムイオンのモル濃度に含まれると思ったのですがなぜ含まれないのですか？
10.16子半側と平衡移動 185
50. アンモニアの電離平衡■ アンモニアを水に溶かすと,次式の電離平衡が成り立つ。
NH3+H2O
NH4+ + OH-
この電離定数K。 は次式で与えられる。
[NH4+] [OH-]
Kb=
=1.7×10-mol/L
[NH3]
0.20mol/Lのアンモニア水50mLと0.10mol/Lの塩酸x [mL] を混合し, 水酸化物イ
オン濃度が [OH-]=1.0×10-5mol/L になるように溶液を調製した。 加えた塩酸の体積
x [mL] の数値を有効数字2桁で求めよ。
CH₂COO
330. アンモニアの電離平衡
解答 63mL
解説 アンモニア水と塩酸を混合すると, 次の中和がおこる。
→ NH4CI (水溶液中ではNH4+ と CI に完全電離)
NH3+HCI
混合後の水溶液の[OH-] が 1.0×10mol/L ([H+]=1.0×10-mol/L,
pH9.0)であり, 水溶液が塩基性を示すことから, アンモニアの方が塩
化水素よりも物質量が大きいことがわかる。 また, 混合後はアンモニア
と塩化アンモニウムの混合溶液,すなわち弱塩基とその塩の混合溶液で
あるため、 緩衝液であると考えられる。
混合した瞬間にアンモニアと塩化水素の中和が完了し, その後に平衡に
達したものとして考える。 中和終了直後のアンモニアのモル濃度を
[mol/L], 塩化アンモニウムのモル濃度をc[mol/L],平衡時の水酸化
物イオンのモル濃度をy [mol/L] とすると,平衡状態における各成分の
モル濃度は次のようになる。なお, 中和によって生じた塩化アンモニウ
ムは100%電離したものとする。
NH3 + H2O ← NH + + OH-
はじめ C
c'
[mol/L]
平衡時c-y
c'+y
y
[mol/L]
アンモニアの電離の電離定数Kは次のように表される。
Kb=
[NH4+] [OH-]
[NH3]
-=1.7×10-5mol/L
ここへ、各モル濃度を代入する。 このとき, NH4+ が大量に存在するこ
とによって NH3 の電離は阻害され,同時に NH3 が大量に存在すること
によって NH4+ が NH3 にもどる反応も阻害されることから,c, c'に比
べては非常に小さい値である。 したがって, c-y=c, c'+y=c′と近
似でき,次の関係が得られる。
(c'+y)y_c
Kb=-
c-y
ここで,アンモニアのはじめのモル濃度c [mol/L] は,加えたアンモニ
アから塩酸x[mL] と反応した分を差し引いて次のように表される。
0.20mol/LX
・L-0.10mol/LX- -(L)
1000
C=
C
y
50+x ・[L]
1000
また, アンモニウムイオンのはじめのモル濃度' [mol/L] は加えたアン
モニアのうち,塩酸と反応した分であり、次のように表される。
1.7×10mol/L=
50
1000
0.10 mol/LX- - (L)
1000
x=62.9mL
50+x_
-(L)
1000
c.ch, Kb,y=[OH-]) の数値を①式に代入すると,
0.10×
Omol
(0.20×
50
1000
1000
-0.10×
X
1000
Omol
0.20mol/L アンモニア水
溶液50mLに0.10mol/L
塩酸を加えていったとき
の滴定曲線は次のように
なる。
pH
7
第2
X
-×1.0×10 - 5 mol/L
0 63 100
加えた塩酸の体積 〔mL]
塩酸を63mL加えた地
点をXとすると,図より
緩衝作用を示す領域であ
ることがわかる。
200
215
第Ⅳ章
物質の変化と平衡
解答
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めっちゃスッキリしました！！(*'▽'*)
おぐりんさんの説明すごく分かりやすくて感謝しかない☆*:.｡. o(≧▽≦)o .｡.:*☆
今回もありがとうございます♪