PH3.52の希硫酸のモル濃度を求めよ。正し、この希硫酸は完全に電離しているものとする。log3=0.48

という問いで、水素のモル濃度=3.0×10^‐4 mol/lまで分かります。
しかし、希硫酸は二価の酸なので、なぜ1/2をかけるんですか?

A 回答 (3件)

2価の酸というのは、酸1モルから水素イオン2モルを生じることのできる酸、ということですね。


これを逆に考えると、2価の酸の物質量は生じた水素イオンの物質量の半分ということになります。
だから酸のモル濃度も水素イオンのモル濃度の半分ということで1/2をかけます。
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この回答へのお礼

考え方がよくわかりました。
本当にありがとうございました。

お礼日時:2001/10/20 18:30

 物質間の量的な関係を考える際には,それらの関係を示す反応式に基づいて,モル数の関係を考えるのが判りやすいと思います。



 ご質問の場合,硫酸と水素イオン(水素ではありません)の関係は,gedo-syosa さんがお書きの様に次式で示されます。

   H2SO4 → 2H+ + SO4(2-)

 したがって,硫酸1モルが水素イオン2モルに(つまり,水素イオン1モルが硫酸 1/2 モルに)対応します。

 ですので,水素イオン 3.0 x 10^(-4) [mol/l] = 3.0 x 10^(-4) [mol]/1 [l] は,硫酸 3.0 x 10^(-4) x (1/2) [mol]/1 [l] = 3.0 x 10^(-4) x (1/2) [mol/l] に対応します。

 いかがでしょうか。お解りになりましてでしょうか。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
本当に良く分かりました。ありがとうございました。

お礼日時:2001/10/20 18:29

電離の式が



H2SO4→ 2H^+ + SO4^2-

というふうになって、

H2SO4:2H^+=1:2

となるからじゃないですかねぇ?
全然自信ないですけど。
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この回答へのお礼

本当にありがとうございました。

お礼日時:2001/10/20 18:31

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高校化学でしょうか。




(1) [H^+]≒[A^-] と見做すと、1‐α≒1 と近似して構わない訳だから、1.0‐[H^+]≒1.0 と出来ます。

[H^+][A^-]/[HA]=Ka ‥(*)

[H^+]^2/(1.0‐[H^+])≒[H^+]^2=Ka

[H^+]≒√Ka

∴ pH≒-(1/2)・log(Ka)=2.5



(2) 各初濃度は、

[HA]=1.0・10/(10+16)=5/13
[NaOH]=[OH^-]=0.25・16/26=2/13


HA + OH^- → A^- + H2O

これも条件から、上の「中和反応直後」の各濃度を、

「平衡状態」の濃度と見做してよいと解釈出来ます。すると、

[HA]=(5‐2)/13=3/13
[A^-]=2/13

(*)から、(2/3)・[H^+]≒Ka

∴ [H^+]≒(3/2)・Ka=(3/2)・10^(-5)



(3) [H^+][OH^-]=Kw を (*) で割ると、

Kh=[OH^-][HA]/[A^-]=Kw/Ka



(4) どちらも1価だから中和迄に要する B は、

1.0・10=0.25・v より v=40 ml です。

また pH=12 では [OH^-]=0.01 であり、

この条件では A^- の加水分解により生じる [OH^-] は十分に無視出来ると考えられるので、

溶液の[OH^-]≒(NaOHから生じた[OH^-]) と見做せます。

すると、中和後に加えた B を v とすれば、

[OH^-]=0.01≒0.25・v/(10+40+v)

v=25/12 ml

従って加えたBの総量は、40+v=505/12 ml

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[H^+]≒√Ka

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その後その溶液を100度まで加熱します。

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体積モル濃度の場合
 0度 1モルの溶質が1Lの溶媒に溶けているので 1モル/L
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ところが質量モル濃度の場合
 0度 1モルの溶質が1L(1kg)の溶媒に溶けているので 1モル/kg
 100度 1モルの溶質が2L(1kg)の溶媒に溶けているので 1モル/kg
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硝酸は二段電離をする。一段目は完全電離、二段目の酸定数はKa2=1.2×10<-2である。0.1mol/Lの硝酸水溶液が平衡状態になったときに、水溶液中に存在する各イオンの濃度を求めなさい。

解説と回答お願いします。

Aベストアンサー

0.1 mol/L硝酸ではなく、0.1 mol/L硫酸として答える。

H2SO4 → H+ + HSO4- (完全解離)
HSO4- ⇌ H+ + SO4--  (Ka = 1.2×10^-2)
Ka = [H+][SO4--] / [HSO4-]

物質均衡より、硫酸の全濃度をCaとして、
Ca = [H2SO4] + [HSO4-] + [SO4--]
一段目は完全電離なので、[H2SO4] = 0
Ca = [HSO4-] + [SO4--] …(1)

電荷均衡より、
[H+] = [HSO4-] + 2[SO4--] + [OH-]
0.1 mol/L硫酸では、明らかに[H+]>>[OH-]なので、
[H+] = [HSO4-] + 2[SO4--] …(2)

(2)-(1)より、[SO4--] = [H+]-Ca
2×(1)-(2) より、[HSO4-] = 2Ca-[H+]

これらを Ka = [H+][SO4--] / [HSO4-] に代入して、
Ka = [H+]([H+]-Ca) / (2Ca-[H+])
整理して、
Ka(2Ca-[H+]) = [H+]([H+]-Ca)
[H+]^2 + (Ka-Ca)[H+]-2KaCa = 0
解の公式より、
[H+] ={(Ca-Ka)±√((Ca-Ka)^2 + 8KaCa))}/2

Ca = 0.1, Ka = 0.012を代入して、
[H+] = 0.110 mol/L
[OH-] = Kw/ [H+] = 9.1×10^-14 mol/L
[HSO4-] = 2Ca-[H+] = 0.090 mol/L
[SO4--] = [H+]-Ca = 0.010 mol/L

0.1 mol/L硝酸ではなく、0.1 mol/L硫酸として答える。

H2SO4 → H+ + HSO4- (完全解離)
HSO4- ⇌ H+ + SO4--  (Ka = 1.2×10^-2)
Ka = [H+][SO4--] / [HSO4-]

物質均衡より、硫酸の全濃度をCaとして、
Ca = [H2SO4] + [HSO4-] + [SO4--]
一段目は完全電離なので、[H2SO4] = 0
Ca = [HSO4-] + [SO4--] …(1)

電荷均衡より、
[H+] = [HSO4-] + 2[SO4--] + [OH-]
0.1 mol/L硫酸では、明らかに[H+]>>[OH-]なので、
[H+] = [HSO4-] + 2[SO4--] …(2)

(2)-(1)より、[SO4--] = [H+]-Ca
2×(1)-(2) より、[HSO4-] =...続きを読む

Q生物 浸透圧のモル濃度の計算で。。。。

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ある動物細胞を生理食塩水および
物質Cを生理食塩水にxモル加えたC液にそれぞれひたして細胞の体積を調べた。
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C液は時間の経過とともに、細胞の体積が100から75パーセントまで下がり、
その後は一定である。

生理食塩水のモル濃度は物質Cの0,3モル/lに相当するとして、C液のモル濃度はいくらか答えよ。


という問題があったのですが、解答は
0,3モル/l×100=C液のモル濃度×75
でC液のモル濃度は0,4モル/l

体積×モル濃度は一定の式を使ったのはわかるんですが、
でも0,3モルの時に体積が100だったのは生理食塩水の時なのに
イコールで体積75パーセントの時のC液のモル濃度って計算してもいいんですか?

C液の体積が0、3モルの時は100だったというのならわかるのですが、
どうして生理食塩水の時でもイコールで計算できるのかがわかりません。

Aベストアンサー

あくまで着目するのは、細胞の内部です。
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周りの水溶液から推測しているのです。

>液は時間の経過とともに、細胞の体積が100から75パーセントまで下がり
と書いてありますが、
>生理食塩水に…100パーセントである。
という事実から
実験を始めたとき細胞の内部の濃度(正確には浸透圧)は
生理食塩水と等しかった、つまり0.3mol/Lと考えることができます。
漬けた直後なので、細胞内部の濃度は変わっていなかったということですね。
その後、体積が75%になって
>その後は一定である。
と書いてあるので、周りの水溶液と等しくなったのだろうなと推測できるわけです。

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0.5mol/Lの塩酸400mlに8mol/Lの塩酸を加えて、2mol/Lの塩酸を作る。この時加えた8mol/Lの塩酸の量を求めよ。

途中でおかしな方向にいってしまいます、、
教えてください!><

Aベストアンサー

すでに答えは出ているようですが、「濃度」の問題では、

(1)中に溶けているもの(溶質)
(2)溶質を溶かしている「うすめるもの」(溶媒)

の量が必要で、
 (濃度)=(溶質の量)/(溶質 + 溶媒の量)
とうことです。

 常に、「溶質」と「溶媒」の両方の量を明確にすれば、どんな問題にも対応できます。

この問題の場合には、溶質が「mol」単位で、「溶質 + 溶媒の量」が「リットル」ですので、それで統一して明確にしていきます。

(1)0.5mol/Lの塩酸:400ml
 (溶質)塩酸 0.5 mol/L * 0.4 L = 0.2 mol
 (溶質 + 溶媒)0.4 L

(2)加えた8mol/Lの塩酸:X (L)
 (溶質)塩酸 8 mol/L * X (L) = 8X mol
 (溶質 + 溶媒)X (L)

(3)できあがった塩酸:(1)と(2)を足したもの。
 (溶質)塩酸 0.2 + 8X mol
 (溶質 + 溶媒)0.4 + X (L)

 これが 2 mol/L になるためには
  (0.2 + 8X)/(0.4 + X) = 2 mol/L
より
  0.2 + 8X = 0.8 + 2X
 → 6X = 0.6
 → X = 0.1 (L) = 100 (mL)

すでに答えは出ているようですが、「濃度」の問題では、

(1)中に溶けているもの(溶質)
(2)溶質を溶かしている「うすめるもの」(溶媒)

の量が必要で、
 (濃度)=(溶質の量)/(溶質 + 溶媒の量)
とうことです。

 常に、「溶質」と「溶媒」の両方の量を明確にすれば、どんな問題にも対応できます。

この問題の場合には、溶質が「mol」単位で、「溶質 + 溶媒の量」が「リットル」ですので、それで統一して明確にしていきます。

(1)0.5mol/Lの塩酸:400ml
 (溶質)塩酸 0.5 mol/L * 0.4 L =...続きを読む


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