水で薄めた時のpHの変化について

1.0×10^(-4) mol/L の塩酸を、水で10^4 倍に薄めてもpHは８にはならないことは、わかるのですが、それではpHはいくつになるか？と言われれば計算ができません。

上記の例で元の水溶液が１Lだったとすれば、10^4 倍に薄めれば水溶液は10^4Lですよね。
そうすると、モル濃度は10^(-8)となってしまうのですが、pHは８ではないんですよね？
じゃあ、実際にどうやって計算すればいいのか、教えて下さい。

No.2 ベストアンサー 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2018/07/07 00:06

pH=-log[H⁺] ：水素イオン濃度(mol)の-対数

また、水溶液である水も僅かに電離していてＨイオンとOHイオンの積は
[H⁺]×[OH⁻]=10⁻¹⁴

塩酸から出て来る[H⁺]は10⁴倍に薄めたので10⁻⁸mol/L

また水の解離により生じた[H⁺]、[OH⁻]は同じで平衡だからxと置くと
[H⁺]×[OH⁻]=10⁻¹⁴より、(10⁻⁸+x)･x=10⁻¹⁴

この式よりxを求めて10⁻⁸に加え、-logをとればpHになる。

計算は省略して先へ進めると、10⁻⁸+x=1.056*10⁻⁷

pH=-log1.056*10⁻⁷=-log1.056+7 =6.98

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。具体的に計算までして下さって、ありがとうございました！答えの数字で、結果がイメージできました。

お礼日時：2018/07/07 10:36

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/07/06 23:48

はい、その場合面倒ですが水の解離平衡による水素イオンの量が無視出来なくなるので、それを入れて計算して下さい。

[H^＋]1[HO^-]1=1.0×10^-14
ここで[H^＋]1は塩化水素からの水素イオンと水からの水素イオンの和です。これを解くのは面倒なので摂動法を用いて中性の場合の水素イオンの濃度1.0×10^-7(molL^-1)と塩化水素からの水素イオンの濃度1.0×10^-8(molL^-1)を加えてしまい、1.1×10^-7(molL^-1)にしてしまいます。あとはこれからpＨを求めて下さい。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。なるほど、水が多くなると元々の10^(-7)が効いてくるんですね！スッキリしました。

お礼日時：2018/07/07 10:32