電離度1で0.01mol/Lの硫酸のpHを教えてください！ 解説にはpH1とpH2の間となっていたの

電離度1で0.01mol/Lの硫酸のpHを教えてください！
解説にはpH1とpH2の間となっていたのですが、なぜですか

No.3 回答者： windwald 回答日時： 2023/08/07 19:05

対数 log を使わない、化学基礎の範囲内での問題かと思います。

まず、水素イオン濃度が 1×10^-n mol/L のとき pH=n であることはご理解いただいてますでしょうか。その大前提があって話が進みます。

その硫酸の水素イオン濃度は [H^+]＝2×10^-2 mol/L とですね。
そしてこのとき、1×10^-2 mol/L＜[H^+]＜1×10^-1 mol/L であるのは明らかです。

水素イオン濃度が 1×10^-2 mol/L のときpHはいくらですか？
水素イオン濃度が 1×10^-1 mol/L のときpHはいくらですか？
では水素イオン濃度がその中間の濃度である 2×10^-2 mol/L のときpHは？

No.2 回答者： ssawatake 回答日時： 2023/08/07 12:32

酸が溶液中で電離する式はH2SO4 →　 2H⁺⁺ + SO4⁻⁻

水素イオン濃度は0.02mol/L
高校レベルのpH近似式は、pH = -log水素イオン濃度なので
pH =-log0.02 = 2-log2=2-0.301・・=1.69・・・

No.1 回答者： heidfeld 回答日時： 2023/08/07 11:43

1molから2molの水素イオンが出てくるので、H+イオンの濃度は0.02mol/L

これをpHに換算すると、
まず0.01mol/Lの時点でpHは2です。

これの2倍なので、pHは2よりもさらに酸性側に寄っているというのは分かるでしょうか。