
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
(あ)0.01mol/Lの酢酸のpH,(い)0.01mol/Lの酢酸ナトリウムのpHを求めてみます。
(近似式を使います。)pKa=4.56ということは
10^(-5)<Ka<10^(-4)です。
(あ)CH3COOH⇔CH3COO-+H+
H2O⇔H++OH-
[CH3COOH]+[CH3COO-]=0.01 (1)
[CH3COO-]+[OH-]=[H+] (2)
[CH3COO-][H+]/[CH3COOH]=Ka (3)
[H+][OH-]=KH (4)
変数が多いですから近似で解きます。
この溶液は酸性ですから[H+]≫[OH-]です。[OH-]を省略します。(2)より[CH3COO-]~[H+]=xとなります。
(3)よりx^2=Ka×[CH3COOH]です。01pKa=4.56ということはKa<10^(-4)です。[CH3COOH]<0.01よりx^2<10^(-6)、x<10^(-3)です。これより[CH3COOH]=0.01としてもいいことがわかります。
pH=-log[H+]=-(log(0.01Ka))/2
=(2+4.56)/2=3.28
(い)CH3COONa→CH3COO-+Na+
CH3COO-+H2O⇔CH3COOH+OHー
H2O⇔H++OH-
[CH3COOH]+[CH3COO-]=[Na+] (1)
[CH3COO-]+[OH-]=[H+]+[Na+] (2)
[Na+]=0.01 (3)
[CH3COO-][H+]/[CH3COOH]=Ka (4)
[H+][OH-]=KH (5)
(1)(2)より[CH3COOH]=[OH-]-[H+]>0です。
アルカリ性ですから[H+]≪[OH-]です。[H+]を省略します。
[CH3COOH]~[OH-]=y
(4)の両辺に[OH-]をかけます。
[CH3COO-][H+][OH-]/[CH3COOH]
=Ka×「OH-]
y^2=[CH3COO-]・KH/Ka<[Na+]・KH/Kaですから
y^2<0.01×10^(-9)です。
[CH3COO-]~[Na+]=0.01としてかまいません。
y=√(0.01×KH/Ka)
[H+]=KH/y=√(KH・Ka/0.01)
pH=-log[H+]=(14+4.56-2)/2
=8.28
蟻酸についてはやってみて下さい。
この回答へのお礼
お礼日時:2007/06/20 22:18
大変解りやすい解答有難うございました。これで何とか解けそうです。
早速、酢酸の解答を基に蟻酸のPHを求めてみようと思います。本当に助かりました。有難うございました。

No.2
- 回答日時:
補足です。
ギ酸とギ酸イオンのそれぞれの濃度に関しては、水溶液中での解離度や加水分解もかかわってきますので、初期の濃度だけから知ることはできません。
しかしながら、混合後のギ酸とギ酸イオンの合計は、はじめに加えたギ酸とギ酸ナトリウムの合計と同じです。
つまり、はじめのギ酸は、混合後はギ酸かギ酸イオンのいずれかになっており、はじめのギ酸ナトリウムもまたギ酸かギ酸イオンのいずれかになっています。
しかし、それだけではギ酸とギ酸イオンの個々の量を知ることはできません。化学平衡が移動するからです。
それに対して、混合後の両者の合計を考えるのであれば、ギ酸とギ酸イオンの由来は、はじめに加えたギ酸とギ酸ナトリウム以外にはありえないので、両者は一致するということです。
同様に、Na+の由来は酢酸ナトリウムのみなので、はじめに加えた酢酸ナトリウムの量と一致するということです。
これらのことから作成出来る式は以下のとおりです。
[HCOOH]+[HCOO-]=0.03 mol/L :物質収支より
[Na+]=0.01 mol/L:物質収支より
[HCOO-][H+]/[HCOOH]=10^-3.55 :pKaより
[H+]+[Na+]=[HCOO-]+[OH-] :電荷収支より
[H+][OH-]=1.0x10^-14 :水のイオン積より
これらから[H+]を計算すればpHがわかります。pHは-log[H+]ですからね。
ちなみに、[H+]と[OH-]のいずれかは他方に比べて無視出来る大きさになるでしょうから、[H+]+[Na+]=[HCOO-]+[OH-] の式においてどちらかを無視出来ると思います。
具体的な計算はかなり煩雑なので遠慮したいです。

No.1
- 回答日時:
物質収支:反応の前後で物質の量(原子の総数)が変化しないということです。
たとえば、(1)ではギ酸とギ酸イオンの合計が0.03molであり、Na+が0.01molであるということです。電荷収支:反応の前後で電荷の量(電子の総数)が変化しないということです。
Ka=[A-][H+]/[HA] HAは酸の一般式。水溶液中での話です。
pKa=-logKa
この回答への補足
Na+が0.01molであるというのはギ酸の0.02molからギ酸ナトリウムの0.01molを引いた値なのでしょうか?あとこの問題のPHの求め方の計算仮定が見えてこないので、できれば説明も踏まえて解りやすく教えてもらえないでしょうか?
補足日時:2007/06/19 22:47お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
おすすめ情報
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
キシラート
-
正の水和?負の水和?
-
イオンモールを出禁になりまし...
-
化学結合
-
グリニャール試薬と安息香酸メ...
-
イオン反応式において、「沈殿...
-
化学 電荷と価数の違いがわかり...
-
単位について Eqとは?
-
水素イオンと水酸化物イオンの...
-
3Cu(NO3)2 のCuの酸化数を求め...
-
シアン化物イオンCN(-)は何故1価?
-
イオン交換樹脂の計算問題です。
-
ヨウ素デンプン反応
-
KOHとNaOH、アルカリ性...
-
化学基礎です。 電子式について...
-
スーパーにあるパウダードライ...
-
AgClがアンモニアと反応して錯...
-
2MピリジンのpH
-
リチウムイオン電池に使われる...
-
溶液中でH+やOH-がほかのイオン...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報