水素イオン濃度の答えの書き方について

水素イオン濃度を計算した時、その答えを小数ではなくて10の－2乗などで表しているのはなぜですか？

No.3 ベストアンサー 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2013/12/06 08:51

水素イオン濃度[H⁺]は、水素イオンの濃度ですから、1.0×10⁻⁵(mol/L)というふうに表します。

　このときの-5の負数、5をpHと言います。
　￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
　これを小数で表すと0.00005(mol/L)ですね。水素イオンの濃度は
0.1あたりから、0.00000000000001付近までとっても幅広く桁数の差は、10,000,000,000,000倍にもなります。10兆倍・・
　小数だと煩雑だということ。そして「確からしい数」の桁数が分からない。もし３桁目まで正確だとしても、0.0000[240]の三桁が正確なのに、0.000024と書いたら分からない。
2.40×10⁻⁵と書けば、[240]の三桁が有効だと分かる。

　以上二つの理由で、指数表記します。
・記法が簡単で計算間違いが少ない
・有効桁数が正確に伝えられる

「水素イオン濃度[H⁺]が0.00001(mol/L)の塩酸と、水酸化物イオン濃度[OH⁻]0.000001(mol/L)の水酸化ナトリウムを中和するのに・・・」
なんてやってられません。そこで、
「水素イオン濃度[H⁺]10⁻⁵(mol/L)の塩酸と水酸化物イオン濃度[OH⁻]が10⁻⁶(mol/L)を水酸化ナトリウムで中和するには」
と書いたほうが分かりやすい。さらに、
「水素イオン濃度[H⁺]10⁻⁵(mol/L)の塩酸と水素濃度[OH⁻]が10⁻⁸(mol/L)を水酸化ナトリウムで中和するには」
として、
「pH5の塩酸とpH8の水酸化ナトリウムで中和するには」
のほうが楽・・

この回答へのお礼

とてもわかりやすい説明ありがとうございましたm(._.)mこれでスッキリしました！

お礼日時：2013/12/06 12:28

No.2 回答者： floriography 回答日時： 2013/12/06 00:43

水素イオン濃度[Ｈ＋]＝１×0.01×１＝0.01＝10の-2乗

みたいなものが、あるとすると
この乗数の部分がそのままpHの値になるので、
この水溶液のpHは２と分かるから。
-2乗の２は、pH2を示します。

間違っていたら、すみません。

この回答への補足

pHを答える問題でなくても、10の－2乗などで表した方がいいということでしょうか？？

補足日時：2013/12/06 00:57

No.1 回答者： keisetsunokou 回答日時： 2013/12/06 00:41

それは有効数字です。

現象（水素イオン濃度）を数値化して表すには必ず計測が必要になります。
しかし、計測を行うのは人間なので誤差は必ず発生します。
その誤差を含まれない正確な値で表したものが有効数字です。
次元解析を勉強するとここのあたりは簡単に分かります。