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NaHCO3の水溶液中のHCO3-濃度の測定方法についてお尋ねします。この溶液のイオン電極法で測定したナトリウム濃度が50mEq/Lだったとします。クロールの濃度も同時に測定できたとして、HCO3-の濃度は、ナトリウムの濃度50mEq/Lからクロールの濃度を引いた値になるのでしょうか。HCO3-を直接測定する装置が無くイオン電極法によるナトリウム・カリウム測定装置でなんとか測定したいと思うのですが、「HCO3-の濃度は、ナトリウムの濃度50mEq/Lからクロールの濃度を引いた値」とみなして良いですか。化学の素人ですので平易に教えていただければ、幸甚です。

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na 意味」に関するQ&A: 「NA」の意味について

A 回答 (3件)

> 簡略的にでも結構ですので、どのような計算式になるのでしょうか。



あくまでも,Na+ が NaHCO3 から来る分しかない場合に限ります.
酸解離平衡により,常温では,
[H+][HCO3(-)]/[H2CO3] = 10^(-6.36)...(1)
[H+][CO3(2-)]/[HCO3] = 10^(-10.34)...(2)
また溶液の電気的中性条件により,
[H+] + [Na+] = [OH-] + [HCO3(-)] + 2[CO3(2-)]...(3)
NaHCO3 が極端に低濃度でないならば,(3)式の [H+] と [OH-] は他に比べて無視できるので,実質は
[Na+] = [HCO3-] + 2[CO3(2-)]...(4)
また,H2CO3 や CO3(2-) はもともとの NaHCO3 から生じているので,
[Na+] = [HCO3(-)] + [H2CO3] + [CO3(2-)]...(5)
[Na+] には測定した値を入れ,(1),(2),(4),(5) 式を連立させればこの方程式は (原理的には) 任意の変数について解くことができます.
(4),(5) 式より,[CO3(2-)]=[H2CO3]...(6)
この値を a と置きます.
(1),(2)式を掛け合わせ,(6) の関係に注意すると,[H+] = 10^{-(6.36+10.34)/2} = 10^(-8.35)
つまり,NaHCO3 のみを溶かしているなら,今の仮定が満たされる範囲では pH は NaHCO3 の濃度にはほとんど依存せずに 8.35 になるということになります.もちろん緩衝力はほとんどないので,ごく簡単にこの値は狂いますが.
再び (1) 式にもどって今求められた [H+] の値を代入すると,[HCO3(-)]/a = 10^(-6.36+8.35) = 10^(1.99)
つまり,a = {10^(-1.99)}×[HCO3(-)] になります.
一方,(5) 式から [Na+] = [HCO3(-)] + 2a なので,[Na+] から [HCO3(-)] の値は求められることになります.
この計算の結果からは,極端に薄い濃度の場合でなければ,[Na+] に比べて [HCO3(-)] は約2%少ない値になります.[Na+] をイオン電極で求めるのであれば,この差は誤差の範囲といっても問題ないことになります.

> なんとかNa濃度で概算できないものかと・・・。

以上の計算が成り立つのは,あくまでも NaHCO3 のみが成分の場合です.たとえば NaCl が混入したらおしまいですが,NaHCO3 しか入ってないと言い切れるんですか? Cl- をどうの,というくらいですから,他の成分も入るんじゃないんですか?それなのに,Na+ で概算するというのは,根本的に無理があると思うんですけどね.
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この回答へのお礼

なんとすばらしいご名答。ありがとうございました。 >Cl- をどうの,というくらいですから,他の成分も入るんじゃないんですか? 純粋にNaHCO3末を溶かした溶液を、血液ガス分析装置で計った事があります。そのときに、何故かClの値も検出されたので不思議でした。あくまでも NaHCO3 のみが成分とすることに留意して計算してみます。ありがとうございました。

お礼日時:2008/02/08 08:20

> 溶液を構成する成分がNaHCO3のみを溶解した場合で、イオン電極法によるNa濃度測定値が50mEq/Lの場合は、HCO3-も50mEq/Lと考えて良いのでしょうか。



だめです.

HCO3(-) <=> H+ + CO3(2-)
HCO3(-) + H+ <=> H2CO3

という平衡がありますので,CO3(2-) と H2CO3 が生成する分,HCO3(-) の濃度は下がります.NaHCO3 のみを溶かすと弱アルカリ性になりますが,これは2番目の式の平衡によって H+ が消費される分が1番目の影響より強いことを意味しています.いずれにしても,HCO3(-) は Na+ より低い濃度でしか存在していないということです.

NaHCO3 のみの溶液の場合であれば,Na+ 濃度から酸解離平衡の理論によって HCO3- 濃度を算出することは可能です.あくまでも計算上のものですが.ここに他の共存物質が入ってきた場合は,それらの成分と濃度がわからない限り,計算自体ができません.
H+ のように HCO3(-) を直接測ることのできる電極があればいいのですけどね.隔膜型炭酸ガス電極と pH 測定から計算するという手はありそうですが.

この回答への補足

化学の基礎が出来ていない者に親切にお答えしていただき感謝しております。さて、「NaHCO3 のみの溶液の場合であれば,Na+ 濃度から酸解離平衡の理論によって HCO3- 濃度を算出することは可能です.あくまでも計算上のものですが.」とのことですが、簡略的にでも結構ですので、どのような計算式になるのでしょうか。面倒なことに、pHとCO2を測定するガス分析装置がないものですから、HCO3- 濃度を計算値で出せないため、なんとかNa濃度で概算できないものかと・・・。

補足日時:2008/02/07 01:16
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H2CO3 (あるいはCO2) と CO3(2-) が平衡で存在するので,pH に依存します.


なので,そんなに単純には求められません.
そもそも,Cl- だって,何が対イオンとして入ったかわからないわけで,たとえば NaHCO3 に KCl を混ぜた溶液であれば,その計算が成り立つわけがないことは明らかです.
共存物があるときは,直接測定できないものの濃度推定はやっかいです.最低限,溶液を構成する成分が明らかでないと,計算のしようもありません.

この回答への補足

ありがとうございます。素人なのものでよく解らないのですが、
>最低限,溶液を構成する成分が明らかでないと・・・
溶液を構成する成分がNaHCO3のみを溶解した場合で、イオン電極法によるNa濃度測定値が50mEq/Lの場合は、HCO3-も50mEq/Lと考えて良いのでしょうか。

補足日時:2008/02/06 09:59
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Q水の硬度について(なぜMgをCaCO3に換算できるか)

水の硬度についての質問です。

硬度は「水1リットル中に含まれるカルシウム・マグネシウムの量(ミリグラム)を、炭酸カルシウム (CaCO3) の量に換算する。」と定義されているようです。

硬度 (mg/L) =[カルシウム量 (mg/L)×2.496] + [マグネシウム量 (mg/L)×4.119]

と、一般的に書かれていると思います。

カルシウムは炭酸カルシウムだと仮定して
CaCO3(100.1)÷Ca(40.1)=2.496
の数値を導いているのだと思いますが、

「CaCO3(100.1)÷Mg(24.3)=4.119」の式が理解できません。

CaCO3を構成する成分にMgは関係ないので、なぜこの式が成り立つかわかりません。

ご存じの方、この式が成り立つ理由を教えていただければ嬉しいです。
ヒントでも構いません。

Aベストアンサー

専門ではありませんので推測で書きます。
化学の分野では物質の量をモルを用いて表します。モルは数を問題にしています。

水の硬度を考える場合も基本はモルなんだろうと思います。
Mg2+の数とCa2+の数の合計が仮に100個あったとすると50,50でも20,80でも硬度は同じと考えていると思います。

1L中に含まれているCa2+の量をag、Mg2+の量をbgとします。Ca2+はCaCO3の形だけで含まれているとは限らないでしょうから一度Ca2+の形で量を考えているのでしょう。Mg2+についても同様です。
合計のモル数は
a/40.1+b/24.3
です。
これだけのイオンがあれば全てCa2+であっても同じと見ています。

これでもいいのですが測定に対応させやすいようにまた硬度のイメージが取りやすいように「Ca2+がCaCO3の形で存在しているとしたらいくらになっているか」の量で示すとします。上の式に100.1をかけると出てきます。
(a/40.1+b/24.3)×100.1
この式は質問の中の式と同じです。

Q単位について Eqとは?

単位のなかで、4mEq/Lとあったんですが、Eqってなんですか?読み方も教えてください!

Aベストアンサー

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Eqですが読みは「イクイバレント」と読み、当量を示します
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以下は教科書の抜粋です

mEqとは何か。

 食塩(NaCl)のような電解質は水に溶解したときには、Na(+イオン)とCl(-イオン)が同じ重量で反応するのではなく、同じ当量(エクイバレント)で反応する。
イオンには原子量があり、原子価がある。
Naの原子量は23、原子価は1価、Clは原子量35.5で原子価は1価であって、食塩は23gのNa(+イオン)と35.5gのCl(-イオン)が結合して58.5gの食塩(NaCl)が出来るのである。
g当量で表すには体内では量が少なくすぎるので1,000分の1の単位、すなわちmg当量(mEq)で表すのが一般的で、最も適した量がミリエクイバレント/リッタ-(mEq/l)である、すなわち、この値は1リッタ-中の溶質のmg数を原子量で割って、これに原子価を掛けたものである。

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Q1M 硝酸の調製方法

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 これを使って、1M硝酸を調製したいのですが、どのように調整すればよいのでしょうか?

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 初歩的な質問かと思いますが、回答よろしくお願いします。

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nan_01さん、こんばんは。

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が求まります。次に溶質を求めると、
1420g×69÷100=979.8g
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すなわち1Lと仮定したので15.55mol/lとわかりましたね。

さぁココからが本題です。
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V:希釈前の量
C':希釈後の濃度
V':希釈後の量
とすると、CV=C'V'という公式が成り立つので
15.55mol/l×V=1.00mol/l×V'
として計算できます。

濃硝酸がどのくらいあるのか、1Mの硝酸がどのくらい必要なのかはわからないのでここまでにしておきます。

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Q溶液中の二酸化炭素濃度を測定したい。

溶液中(水中)の二酸化炭素(炭酸ガス)濃度を測定したい。
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>>自動サンプリングはちょっと贅沢かと思いますが、
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例えば二酸化炭素と炭酸イオンを水酸化バリウムで除きバリウムを逆滴定で決めるにせよ、硫酸イオンが邪魔になります。
いわゆるフローインジェクションによる自動化されたイオン分析システムを使われると良いかと思うのですが、堀場製作所様:
http://www.jp.horiba.com/
とか、
東亜DKK様:
http://www.toadkk.co.jp/
島津製作所様:
http://www.shimadzu.co.jp/
イオンクロマトの実際をダイアインスツルメンツ様からお借りして下に貼りました。^^

参考URL:http://www.dins.co.jp/dins_j/6data/pdf/gist/AQF-CombustionIonChromatography_20041105.pdf

Q1mol/L塩酸の作成方法(確認)

とりあえず計算はしたのですが,あまり自信がなく確認したいのでお願いします。

条件
濃度35%,比重1.175,分子量36.5,作成量1L

私の計算結果は以下のとおりです。
塩酸35%でのmol/Lを算出
1000×0.35=350ml
350×1.175=411g
411/36.5=11.3mol/L
作成量1Lなので塩酸量は,
1000/11.3=88.5g
よって,
塩酸1mol/L=塩酸88.5g/純水1Lとなるのですがどうでしょうか?
また,他に分かりやすい計算法がありましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

多分この計算でいいと思います。
ただ、私は
11.3mol/L×x=1mol
x=1/11.3
=0.0885L
と計算します。
塩酸は液体なので、実際に作るときは質量ではなく、容積ではかりますよね。

Qなぜ腎不全になると代謝性アシドーシスになるの?

pHの維持機構には、(1)肺による調節(2)体液緩衝系による調節(3)腎による調節がありますが、腎不全になると重炭酸イオン(HCO3-)がなぜ減少し、水素イオン(H+)が増えて酸性に傾くのか分かりません。また、腎臓では『りん酸塩・塩化アンモニウムにより酸を緩衝して排泄している』と説明がありました。(2)の体液緩衝系も腎不全に関係しているように思うのですが、混乱して分かりません。どなたか分かる方、教えてください。

Aベストアンサー

この代謝性アシドーシスの要因としては、以下の3つが考えられています。

(1)滴定酸(リン酸塩、硫酸塩など)の排泄障害
(2)HCO3-の再吸収障害
(3)NH4+の排泄障害

腎不全により酸の排泄が障害され、更にHCO3-の再吸収障害によるアニオンギャップが増加する代謝性のアシドーシスです。

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

Q炭酸ナトリウムを水に溶かした時の最大Phは?

炭酸ナトリウムを入浴剤用に購入しようと思い、その安全性について調べているのですが、もし、出来るだけ多くの炭酸ナトリウムを水に溶かした時に、その水溶液のPhはどのくらいになるのでしょうか?

ちなみに私は化学はまるで素人なので、出来ましたら、計算式等と共に教えていただけると幸いです。

Aベストアンサー

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分解」と同じです。

 炭酸は2段階電離をしますが、その第2段階の電離定数を Ka、水のイ
オン積を Kw、炭酸水素イオンの電離の逆反応の平衡定数を K とします。
簡単な計算から、K = Kw/Ka であることが分かります。
 水溶液中で、炭酸ナトリウムはほぼ完全に電離し、生じた炭酸イオン
の一部が炭酸水素イオンに戻ろうとしますが、その割合を x とし、便宜
上 C = 0.1 (mol/L) と置くと、x が 1 より充分小さいという近似の下
で x = √(C/K) となります。
 水酸化物イオン濃度 [OH^-] の値が [OH^-] = Cx 、水素イオン濃度
[H^+] が [H^+] = Kw/[OH^-] ですから、以上を用いて
[H^+] = √(Ka・Kw/C)
...となります。さて、pH は常用対数 log を用いて
pH = log(1/[H^+])
と定義されますから、あとは数値を放り込んで計算するだけです。
 代入すべき数値は、
Ka = 4.7×10^{-11} (mol/L) ;炭酸の第2段階電離定数
Kw = 1.0×10^{-14} (mol^2/L^2) ;水のイオン積
...と上記の C = 0.1 (mol/L) です。これらを用いて、求める値は
pH = -1/2・log(Ka・Kw/C) = 11.7(有効数字3桁)
です。常温(25℃)での中性だと pH = 7.0 、人間の体液における
値の典型値が pH = 7.4 だから、かなり強い塩基性ですね。
 濃度を C = 0.001 mol/L(上記の 1/100)にすると、pH = 10.7
くらいになります。

 参考までに、白馬八方温泉の温泉水の値で、pH = 11.3 くらいだそう
です。かなり強いアルカリ性の温泉も存在します。
http://www.goryukan.jp/spa/index.html
 入浴剤として使う場合の注意としては、強アルカリ性の温泉に入浴す
るときの注意点と同じです。当該の温泉地に問い合わせてみては如何で
しょうか?

参考URL:http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter3/lecture5/lect3052.html

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分...続きを読む

Q[mol/l]を[g/ml]に単位変換?

鉄の濃度の単位で[mol/l]を[g/ml]に単位変換しなければいけなくなりました。

どのように単位変換すればいいのでしょうか?どなたか教えてください!お願いします。

Aベストアンサー

単位計算をすればいいわけです。

まず 物質量[mol]=質量[g]/原子量[g/mol]
ですから、上式を変形すると
   物質量[mol]×原子量[g/mol]=質量[g]
物質量に原子量をかけてやることで[mol]→[g]に変換できますよね?
ここでは鉄(Fe=55.85)の濃度を求めるのですから、
あらかじめわかっている[mol/l]の濃度に原子量55.85をかけると
[mol/l]→[g/l]に変換できます。

あとは、1リットル=1000ml ですから、
これを 1000[ml/l] (1リットルあたり1000ml)
という単位をつけて考えれば
[g/l]/[ml/l]→[g/ml]
と変換できるハズです。

まとめると、
 濃度[mol/l]×55.85[g/mol]÷1000[ml/l]=濃度[g/ml]


あんまり上手く説明できないんですけど(^^;
どうでしょうか?
頑張ってください!

※原子量には単位はありませんが、便宜上、[g/mol]ということにしてます。

Qmm3とμl

看護の勉強をしています。
 赤血球の数値が問題集にはmm3と書いてあり、教科書にはμlで書いてあり、どちらかに合わせて比べたいのですが、何倍だとか関係を教えてください。

Aベストアンサー

どっちも百万倍してみましょう。

まず、
1μLの百万倍は、当然1L
(μは百万分の1を表すので)

次に、
1mm^3 は一辺が1mmの立方体の体積ということですが、
百万倍するということは、すなわち、6桁上がるということです。
体積が6桁上がるということは、立方体の一辺が2桁上がるということ。
つまり、1mm^3 の百万倍は
(1mmの2桁上)^3 = (100mm)^3
  = (10cm)^3
ところが、1Lは一辺10cmの立方体の体積なので、
  = 1L


というわけで、
どちらも百万倍したら1Lになりましたので、1μLと1mm^3 は同じ体積です。


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