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塩酸を水で10倍、100倍、1000倍に薄めていくとPhは2、3、4と増えていきますよね。では1000000倍するとPhは7になりますか?なるはずありませんよね。なぜならないのかを詳しく教えてください。よろしくお願いします。

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A 回答 (6件)

高校の教科書に[H+]・[OH-]=1×10^(-14)という式が載っていると思います。

ここのH+は塩酸の電離によるものと水の電離によるものの和になります。単位は[mol/L]です。塩酸は完全電離として良いですから塩酸の濃度がそのままこの式に入ります。水の電離によるものはH2O→H+ + OH-ですから[OH-]に等しいです。X=[OH-]とすると
(塩酸の濃度+X)・X=1×10^(-14)となって2次方程式です。塩酸の濃度が0.1[mol/L]の時と1×10^(-6)[mol/L]の時で解いてみて下さい。
またこの式から[H+]>[OH-]も分かります。
でも「酸性のものをいくら薄めてもアルカリ性になるはずがない」とか「風呂桶一杯の水にスポイドで一滴の希塩酸を垂らしても水の性質はほとんど変わらないだろう」とかの考え方の方が大事かもしれません。
危険物取扱者の資格(甲、乙)試験の問題の中にpH=nの溶液を100倍に薄めるとpH=n+2になるというのを正解として選ぶものがあります。いくら資格が必要だからといってもこういうレベルの試験を受けてみようという気にはなれません。(「ある程度強い酸性溶液で」という注があるのであれば別ですが)
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こんにちは、塩酸の電離度を1として、


簡便計算じゃなく、
物質収支と電荷収支の式を立てて、
計算すると、以下のようになりました。


HCl濃度---------pH
0.1-------------1
0.01------------2
0.001-----------2.999999996
0.0001----------3.999999566
0.00001---------4.999956577
0.000001--------5.995720789
0.0000001-------6.79101236
0.00000001------6.978294314
0.000000001-----6.997828537

結果、塩酸濃度をいくら薄めても、
pH7より大きくなることは、ありませでした。
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濃度が100万分の1ならほとんど水です。


例えるなら、水1Lに対して塩酸0.1mLですからね。
ほとんど限りなくpHは7と考えていいでしょう

実際、この系を想定するとしたら、二酸化炭素による影響、pH測定器の誤差の方が懸念されます。
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普通の純水、H2Oも少しではありますが、H+(水素イオン)とOH-に電離しています。


純水はpHが7なので、H+は1×10^(-7)mol/lだけ存在します。これより、とても薄い酸の溶液では、水の電離で生じたH+を無視してpHを求めることはできないのです。
このとても薄い、の表現ですが、酸が10^(-6)mol/l以下になるころをいいます。

水溶液中では、次の平衡が成り立っています
   HCl→H+ + Cl- ・・・(1)
   H2O⇔H+ + OH- ・・・(2)
((2)式のやじるしの記号は、本当はこれではありませんが、入力できませんでした、すいません。)
塩酸の濃度が濃いと、(1)式から生じるH+が大きいので、(2)式の平衡は左に片寄るので、(2)式から生じるH+はとても小さくなります。なので、塩酸濃度の濃い水溶液のpHは塩酸のH+濃度で決めて大丈夫です。
一方、塩酸濃度が薄いと、(1)式から生じるH+が少ないので(2)式の平衡は右に片寄ります。そうすると水からのH+が無視できない、ということがわかります。
参考にしていただければ幸いです。
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要するに高度に希釈すると、水のイオン積が無視できなくなるということです。


ちなみに、Phは間違いです。pHと書くべきです。Phと書けば試験では多分、0点です。
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中性の水の「H+」は10-7molですから、それに加えて電離度100%の「H+]は加算されるはずです。

PH=-log「H+]ですね。
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