ｐH計算が・・・。

学校でこんな問題だされました・・・。
2.0×10^-3mol/lの硫酸水溶液と2.0×10^-3mol/lの水酸化ナトリウム水溶液を同体積混合するとき、得られる水溶液のpHはいくつかという問題です。

似たような質問が検索したら引っかかったのですが、いまいち理解できませんでした。

体積が書いてないということは、その値が無くても求められるということだろうとは思って、色々と計算してみて、硫酸は二価、水酸化ナトリウムが一価なので同体積混合したら酸性になるのでは？というところまでいって分からなくなってしまいました。

出来れば途中の計算式など詳しい説明を頂けると嬉しいです。

No.3 回答者： sanori 回答日時： 2007/06/21 23:49

再びお邪魔します。

＃２さんの回答を見て気づきましたが、
私の先程の回答は、体積が２倍になることを考慮していませんでした。
以下、訂正後。

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硫酸はＨ2ＳＯ4なので、１モルにつき２つのＨ＋
よって、2.0×10^-3mol/l　は　4.0×10^-3mol/l のＨ＋に相当

水酸化ナトリウムはＮａＯＨなので、１モルにつき１つのＯＨ－
よって、2.0×10^-3mol/l　は、そのまんま　2.0×10^-3mol/l のＯＨ－に相当


強酸と強塩基との同体積混合なので、
2.0×10^-3mol/l　ずつが相殺して、Ｈ＋が　2.0×10^-3mol/l　余りますが、
体積が２倍になるので、Ｈ＋の余りは、1.0×10^-3mol/l です。

ｐＨ　＝　－log[Ｈ＋]　＝　－log(1.0×10^-3)
　＝　－（－３）
　＝　３

No.2 回答者： T-gamma 回答日時： 2007/06/21 23:43

両方の濃度をＣ、混合するそれぞれの体積をＶとします。

硫酸は二価のため、水素イオンのモル数ｎ'は
n='２ＣＶ
水酸化ナトリウムは一価のため、水酸化物イオンのモル数n''は
n''=ＣＶ
よって混合溶液中の水素イオンのモル数nは
n=n'-n''=ＣＶ
ここで、混合溶液の体積を２Ｖと仮定すると(実際には少し減少します)、水素イオン濃度Ｃ’は
Ｃ’=ＣＶ/２Ｖ＝Ｃ/２=1.0×10^-3mol/l
したがってpH=3となります。

No.1 回答者： sanori 回答日時： 2007/06/21 23:38

硫酸はＨ2ＳＯ4なので、１モルにつき２つのＨ＋

よって、2.0×10^-3mol/l　は　4.0×10^-3mol/l のＨ＋に相当

水酸化ナトリウムはＮａＯＨなので、１モルにつき１つのＯＨ－
よって、2.0×10^-3mol/l　は、そのまんま　2.0×10^-3mol/l のＯＨ－に相当


強酸と強塩基との同体積混合なので、
2.0×10^-3mol/l　ずつが相殺して、Ｈ＋が　2.0×10^-3mol/l　余ります。

ｐＨ　＝　－log[Ｈ＋]　＝　－log(2.0×10^-3)
　＝　－log(2.0)－log(10^-3)　＝　－log(2.0)　＋ ３
　＝　－０．３０　＋　３
　＝　２．７０