ｐHの計算って？

ｐＨっていうのは、-log[H+]っていうのは知っているのですが、
例えばｐＨ３のものを水で10倍に薄めるとｐＨ４になるんですよね？
じゃあ、ｐＨ６のものを100倍に薄めたらｐＨ８になるの？
これって、弱酸を薄めたら弱アルカリになるってこと？？？
誰か教えて！

No.4 ベストアンサー 回答者： loveobo 回答日時： 2001/11/01 00:39

昨日の投稿で書かなかった解説、実は不適切な計算過程でした。

偉そうな書き方をしてしまい、穴が合ったら入りたいのですが、
改めて解説を試みることにします。

pH 6 の薄い酸を水でいくら薄めても pH 8 にはなりません。なぜなら
水そのものも、次の解離平衡によって H+ を供給するからです。 　
H2O ←→ H+ ＋ OH-
平衡定数は　[H+]・[OH-]/[H2O] = 約 1.8 x 10^-16 mol/L　ですが、
水 1 mol は 18 mL で、少々解離しても [H2O] = 約 55 mol/L で一定
とみなせるので、これを右辺に移して　[H+]・[OH-] = 10^-14　という
「水のイオン積」で表します。

pH 6.0 の希塩酸を考えましょう。このくらい薄い酸では、HCl 由来の
H+ が少ないので、水の解離による H+ が相対的に無視できなくなって
いますが、pH の定義から、[H+] = 1 x 10^-6 mol/L は決まります。
次に、水の平衡から、[OH-] = 10^-14／[H+] = 1 x 10^-8 mol/L が
求まります。ここで、溶液中のイオンの持つ電荷のつり合いを考えると
[H+] = [OH-] ＋ [Cl-]　という式が得られ、[Cl-] = 0.99 x 10^-6 mol/L
と計算されます。塩酸濃度は 1 x 10^-6 mol/L より僅かに小さかった
ことになります。

水で100倍希釈すれば H+ も100倍希釈されますが、 前出の水の解離平衡
が動いてしまうので、[H+] = 1 x 10^-8 mol/L にはなりません。一方、
希塩酸の HCl は完全解離として扱えるので、[Cl-] は単純な100倍希釈で
0.99 x 10^-8 mol/L と計算できます。ここで再び電荷のつり合いを考え、
[H+] = [OH-] ＋ [Cl-]
[H+] = 10^-14／[H+] ＋ (0.99 x 10^-8)
未知数である [H+] を両辺に掛けて整理すると
[H+]^2 － 0.99 x 10^-8 [H+] － (10^-14) = 0
二次方程式を解くと、正の数になる解は　[H+] = 1.05 x 10^-7 mol/L
pH 6.98　になりました。

今度は大丈夫だと思います、いえ思いたいのですが、ここは「自信なし」に
転落です。

この回答へのお礼

完璧なご回答ありがとうございます。
>偉そうな書き方をしてしまい、穴が合ったら入りたいのですが、
なんてとんでもない。良く理解できました。
ほんとにありがとうございます。

お礼日時：2001/11/01 21:50

No.5 回答者： Zincer 回答日時： 2001/11/01 21:15

loveoboさんの完璧な回答の後に回答するのは気が引けますが、中学生レベルの回答をすると・・・

DACHO-さんは水（ｐＨ７）の中にすでに１０-7mol／Lの［Ｈ+］が存在していることは分っているみたいですね。
簡単に食塩水を例にとって説明しますと、
１０％食塩水１ｍｌに純水を加えて１０ｍｌにすると、１％食塩水が出来ます。（１０倍に薄める）
１０％食塩水１ｍｌに０．０００１％食塩水を加えて１０ｍｌにしても、ほぼ１％食塩水が出来ます。
では１万倍に薄めると？・・・では１００万倍では？・・・
純水を使った場合には、濃度がどんどん低下しますが「０．０００１％食塩水」を使用した場合にはどんなに薄めても「０．０００１％」以下にはならないことが分ると思います。
この単純な考え方をしたのがＮｏ.２での回答ですね。
高校生レベルまではこの程度の理解で充分だと思いますよ。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
恥ずかしくてなかなか友達に聞けませんでしたが、
書き込みをして良かったって思ってます。

お礼日時：2001/11/01 21:52

No.3 回答者： kounanaogumi 回答日時： 2001/10/31 23:49

DACHOさんの真剣な悩みに回答します。

お役に立つと嬉しいです。
私も前に一度先生に質問したことがあって、そのうけうりですが参考にして下さい。

＞pH6のものを100倍に薄めるとどうなるか？

答えはpH7（にごく近い値）になります。
薄めることで酸が塩基（アルカリ）になることはありません。
ですから、いくら薄めても酸のpHは7より大きくなることはありませんし、
塩基のpHも7より小さくなることはありません。

もしかしたら受験用の知識かもしれないので本当に正しいかわかりませんが、
私はこれで十分だと思います。少なくとも私の疑問はこれで解決しましたから。
わかりにくかったら補足要求してください。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
なんとなくはそうじゃないかなって思っていたんですが・・・
やっぱりそうですよね。

お礼日時：2001/11/01 21:47

No.2 回答者： loveobo 回答日時： 2001/10/31 01:32

楽しい引っかけ問題ですね。

catastropheさんのヒントを拝見して、解説を思いとどまりました。
私の計算では、pH 6.96 になりましたが、 DACHO-さんの謎解きを
「補足」してみてはいかがでしょうか。

この回答へのお礼

loveoboさん、早速のご回答ありがとうございます。
でも、引っ掛けじゃないの。
真剣に悩んでます。
もう少し詳しく教えて！

お礼日時：2001/10/31 20:59

No.1 回答者： catastrophe 回答日時： 2001/10/31 00:35

希釈に用いた水からの[Ｈ+]も考慮しましょう。

この回答へのお礼

catastropheさん、早速の助言ありがとうございます。
[H+]を考慮しないといけないのはわかるのですが・・・

お礼日時：2001/10/31 20:57