炭酸水素ナトリウムを水に溶かした際に生じる炭酸イオンの濃度は、次の１，２で表される平衡式により決まる

炭酸水素ナトリウムを水に溶かした際に生じる炭酸イオンの濃度は、次の１，２で表される平衡式により決まる。

１　H2CO3⇔H+ ＋HCO3-
２　HCO3-⇔H+ ＋CO32-

１および２の電離定数は、それぞれK1＝5.0×10-7 mol/l K2＝5.0×10-11 mol/lである。

(1)炭酸水素ナトリウム水溶液では
2HCO3-⇔H2CO3＋CO32-　　…A
A式の平衡も成り立つ。この平衡定数Kを求めよ。

(2)(1)で求めた[H2CO3][HCO3-]とK1を用いて、0.10mol/lの炭酸水素ナトリウム水溶液（水に溶解した直後）のpHを求めよ。

という問題の(2)で解答では写真のようになっていてどうしてHCO3-の濃度が0.1mol/Lになる理由がよくわかりません。➀の反応は完全に電離したと言い切れるのでしょうか？どなたか教えてください。

質問者からの補足コメント

• 返信遅れてすみません。
  解答の写真の一行目に0.10mol/LのHCO3-と書いてあるのはなぜですか？これは1の反応で完全に電離したということなのではないのですか？

    補足日時：2017/12/30 20:45

No.1 回答者： taka2404 回答日時： 2017/12/29 06:52

＞どうしてHCO3-の濃度が0.1mol/Lになる理由がよくわかりません。

最初に加えたNaHCO3の濃度（このような濃度を「初濃度」といいます）は
0.1 mol/Lですが、Aの反応が起きて、平衡に達した後の濃度（このような濃度を「平衡濃度」といます）は、(0.1－2x) mol/Lです。この平衡濃度が平衡定数に係わる濃度です。
したがって、HCO3-の平衡濃度は、
[HCO3-] = 0.1－2x = 0.098 mol/L
となります。HCO3-の平衡濃度は、0.1 mol/Lではありません。


＞➀の反応は完全に電離したと言い切れるのでしょうか？

①の反応がどの反応を指しているのか、定かではありませんが、
１　H2CO3 ⇆ H+ ＋ HCO3-
の反応を指しているのであれば、
[H2CO3] = x = 9.8×10^-4 mol/L
[HCO3-] = 0.098 mol/L
なので、完全に電離しているわけではありません。

No.2 ベストアンサー 回答者： taka2404 回答日時： 2018/01/01 16:42

「0.10mol/LのHCO3-」は、平衡濃度ではなく、初濃度（平衡前の濃度）のことを指していると思います。

この回答へのお礼

ありがとうございます！

お礼日時：2018/01/04 09:05