Question

根性

実験2のphを求める問題ですが、酢酸のモル濃度が0,150mol/lと求められた時点で,〔H+〕＝√cKaで求めていけないのはどうしてでしょうか

おける炭酸の
思考
343. 緩衝液次の実験1~5について,下の問いに答えよ。
実験1 濃度 0.20mol/Lの酢酸水溶液 500mL を水酸化ナトリウムで中和した。
実験 2 実験1で中和した水溶液に0.40mol/Lの酢酸水溶液 300mLを混合して緩
液800mLを調製した。
実験 濃度 0.20mol/Lの塩酸200mLを,水800mLで希釈した。
実験Í 濃度 0.20mol/Lの塩酸 200mLを,実験2の緩衝液 800mLと混合した。
実験 濃度 0.20mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 200mL を, 実験2の緩衝液800mL
と混合した。
$50 No 0
(問)実験2~実験5で得られた水溶液のpHを,それぞれ小数第2位まで求めよ。 た
だし、水のイオン積Kwを1.0×10-14 (mol/L)2,酢酸の電離定数K を2.5×10 -
mol/L とする。また,酢酸の電離度は1よりも十分小さく, 溶解や混合による体積の
変化は無視する。必要に応じて, log102=0.30,10g103=0.48, log107=0.85 を用いよ。
思考論述グラフ
(20 首都大学東京)

E
(HA)
Check 2段階の電離
H2CO3 2H++CO32-
電離定数 Ka
[H2CO3H++HCO3-
[HCO3H++CO32-
[H+] [HCO3-]
電離定数 Kal
電離定数 Ka2
[+] [CO♂2-]
Ka=
[+][CO-]
Ka2=
[HCO3-]
Kal
[H2CO3]
[H2CO3]
=Kaxka
343. 緩衝液
加えた塩酸に
実験 4
CH3COO- +H
その結果, CH3COO
加えた0.20mol/L塩
0.20mol/Lx
したがって,反応後
CH3COO:
CH3COOH :
pH=-log103.0
実験5 加えた水
で消費される。
一方,ここに加える 0.40mol/Lの酢酸水溶液 300mL中に含まれる酢酸
CH3COOH の物質量は,
解答 実験2:452 実験 3:1.40 実験 4:4.18 実験 5:4.85
解説 実験2 実験1で中和した水溶液中には,酢酸ナトリウム
CH3COONa が 0.10mol 生成している。
混合溶液の体積は1
[H+]=2K.=0.7
0.0
0.40mol/L×
300
1000
-L=0.12mol
[4] =mol濃度価数
したがって,
2.0
0.10mol
[CH3COONa]=
混合後, CH3COONa と CH3COOH が溶液 800mL (=0.800L) に含まれ
あるので,溶液中の酢酸ナトリウムのモル濃度 [CH3COONa]は,
=9,150x1じゃだめ?
0.800L
=0.125mol/L
[CH3COOH] = 0.12mol
一方,溶液中の酢酸のモル濃度 [CH3COOH] は,
この、酢酸ナトリウムは完全に電離していると考えられるので,
[CH3COO-]=0.125mol/Lである。
CHiCooka
→CHscoot
0.800L
=0.150mol/L
ここで, 混合溶液中の酢酸のモル濃度をc [mol/L], 酢酸イオンのモル
濃度を c' [mol/L], 平衡時の水素イオンのモル濃度をx [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。
CH3COOH CH3COO + H+
はじめ
C
平衡時
C-x
c'
c+x
0 [mol/L]
x
[mol/L]
ここで,xはccに比べて非常に小さく, c-x=c, c'+x=c′ とみな
せるので、酢酸の電離定数は,
(C'+x)x=
c'
c-x
C
ここへ, c=0.150mol/L, '=0.125mol/L を代入すると
1緩衝液中でも、
[CH3COO-] [H
Ka= [CH COOH)
一定
[CH3COO-][+]
Ka=
[CH3COOH]
[H+]=x=K₁ = 20.150mol/L
が成り立つ。
0.125mol/L
×2.5×10 - mol/L=3.0×105mol/L
したがって
pH=-logio (3.0×10-5)=5-log103.0=5-0.48=4.52
実験 30.20mol/Lの塩酸水溶液 200mLを,水800mLで希釈すると、
溶液は200mL+800mL=1000mL=1.000Lになるので
0.20 mol/LX0.200 L
1.000 L
=4.0×10-2mol/L
したがって,
pH=-logio (4.0×10-2)=-logio (2.02×10-2)=2-2log102.0 1.40
234
CH3COOH
その結果, CH3C
mol/L 水酸化ナト
なる。
0.20mol/L
したがって, 反応
CH3COO-
CH3COOH
混合溶液の体積は
[H+]=K=
したがって,
pH=-Ic
Check
少量の強酸や
一定に保たれ
clmol/L]
344 中和
なっており,
解説(1)
[mol/L]の
度は、次のよ
CH
はじめ
平衡時

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

🍇こつぶ🐡

溶液が緩衝液になっているから🙇

根性

なるほど！あと実験4で水素イオンのmolを求めるときに、赤で囲ったところのようにできないのはなぜなのでしょうか、単純に実験2と4の水素イオンのmolを足して全体の体積で割れば出せると思ったのですが、、、

🍇こつぶ🐡

0.04に2.4❌10^-5を足しても、近似で2.4❌10^-5は消えるから不要🙇

根性

でもそうだったら〔H +〕＝0.04➗800/1000 になると思ったのですが、なぜそうならないのでしょうか、阿保ですいません

🍇こつぶ🐡

200と800で1Lです。

追加分のHClmol計算し、0.04molを増やすか減らすか。
模範解答で確認されて下さい🙇