水素イオン濃度とpHの問題なのですが、なぜ（3）の問題だけkw＝[H+][OH-]の公式を使っている

水素イオン濃度とpHの問題なのですが、なぜ（3）の問題だけkw＝[H+][OH-]の公式を使っているのでしょうか？
この公式を使う基準を教えていただきたいです。

質問者からの補足コメント

• 画像の画質が悪かったのでもう1枚載せます。

  
    補足日時：2023/02/20 16:49

No.2 ベストアンサー 回答者： B_one 回答日時： 2023/02/24 21:44

水のイオン積はどのような水溶液でも25℃では1.0×10⁻¹⁴(mol/L)²です。

したがって(３)のように水酸化物イオン濃度しか解らない場合に水素イオン濃度を求めるのにこの水のイオン積を用いて求めることができます。

画像の解答では単に[OH⁻]＝1.0×10⁻²mol/Lとしていますが、厳密な計算では下のようになります。

水の電離によって水酸化物イオンと水素イオンは1：1で生じるので、それぞれの濃度をｘmol/Lとし、水酸化ナトリウムから生じた水酸化物イオンを
1.0×10⁻²mol/Lとすると、

Kw＝[H⁺][OH⁻]＝ｘ(ｘ+1.0×10⁻²)＝1.0×10⁻¹⁴

ここで、ｘ≪1.0×10⁻²なので、ｘ+1.0×10⁻²≒1.0×10⁻²

よって、

[H⁺]＝1.0×10⁻¹⁴/1.0×10⁻²＝1.0×10⁻¹²[mol/L]

また(１)(２)でも同様にして計算できます。

特に、(１)の希釈問題で希釈倍数が10000倍、100000倍のようになると、水電離によって生じた水素イオンや水酸化物イオンの濃度を無視できなくなるので厳密な計算をしなければなりません。

この回答へのお礼

通常の水のイオン積は1.0×10⁻¹⁴(mol/L)²ということなんですね！わかりやすかったです。ありがとうございます！

お礼日時：2023/03/01 09:53