Chemistry
高中
已解決

化学の混合水溶液のpHの問題です。
pHは (1)3、(2)1、(3)2になるらしいです。
(1)(2)はH⁺の方が多いので納得できますが、
(3)はOH⁻の方が多いのになぜpHの値は酸性になるのかが分かりません。
(3)の式
6.0×10⁻⁴-4.0×10⁻⁴÷20/1000=1.0×10⁻²
この1.0×10⁻²はpOHになり、
pHは 14-2=12 pH=12
にならないのはなぜですか?
また、例題の
『0.10mol/L塩酸10mLと0.30mol/L水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合水溶液のpHを求めよ。ただし、酸、塩基の電離度を1とする』
という問題では、
『反応後にOH⁻が残る。したがって、
OH⁻=3.0×10⁻³mol-1.0×10⁻³÷20/1000
=1.0×10⁻¹
H⁺=1.0×10⁻¹³ pH=13』
となっているのですが何が違うのですか?

長くなってしまいましたが、教えていただきたいです。よろしくお願いします。

(2) 0.080 mol/Lのアンモニア水を水で2倍に希釈すると, 水酸化物イオン濃度は何倍 になるか。 (15 杏林大改) 137. 混合水溶液のpH次の酸・塩基(いずれも電離度を1.0とする) の混合水溶液のpH の値を求めよ。 ただし、混合の前後で,溶液の体積の総量に変化はないものとする。 (1) 0.0030mol/Lの希塩酸10mLと0.0010mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液10mL の混合水溶液 (2) 0.40mol/Lの硝酸水溶液10mLと0.10mol/Lの水酸化バリウム水溶液10mLの 混合水溶液 (3) 0.040mol/Lの希硫酸10mLと0.060mol/Lの水酸化カリウム水溶液10mLの混 合水溶液 OH (15 大妻女子大) 38. 多段階電離 2価の酸H2Aは水溶液中で次のように2段階に電離する。 H2A [ H+ + HA- HAH++A²- モル濃度 c[mol/L]の硫酸水溶液において, 硫酸の1段階目の電離は完全に進行し, 2段階目は一部が電離した状態になっているとする。2段階目の電離度を2として この水溶液の水素イオン濃度[H+]を表している式はどれか。 ただし、水の電離によっ
酸と塩基 物質の変化 混合水溶液のph

解答

✨ 最佳解答 ✨

硫酸H2SO4は水に溶けると水素イオンを2つ生じますが、水酸化カリウムKOHは水に溶けると水酸化物イオンを1つ生じます。なので、水素イオンの物質量は(0.040 mol/L ×0.010 L)×2 となり、8.0×10⁻⁴ molとなります。なので、水素イオン濃度は(8.0×10⁻⁴ー6.0×10⁻⁴)÷20/1000 =1.0×10⁻² mol/L となります

回答ありがとうございます。
物質量[mol]はL×mol/Lと暗記で覚えていましたが、価数も掛けなければいけないということですか?
また、(2)の水酸化バリウムも2価ですが価数を掛けずにやってもpHの値が合ってしまいました。偶然なってしまったのでしょうか…?
(3)のpHの値が酸性になる理由は理解できました。そもそもこの問題もOH⁻よりH⁺の方が多かったのですね…
ありがとうございます。

raccoon

おっしゃる通り、価数も考慮する必要があります。(2)は価数を考慮せずに計算すると1.5×10⁻¹ mol/Lとなりますが。あくまで、10の累乗でない数が、1.0となっている必要がありますので、これでは計算できません。勘違いで偶然あってしまったのかもしれません。
※化学基礎の範囲では1.5×10⁻¹は計算できませんが、化学では数Ⅱで習う対数(log)を用いて計算する問題が出てきます。ですが、今はとりあえず計算できないということでいいと思います。

理解できました。
価数も含めて計算するようにします。
回答ありがとうございました。

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