一応質問を捜してなかったので質問させていただきます。
炭酸カルシウムを水に溶解させた場合、
ごく微量の濃度の炭酸カルシウムが溶解します。
溶解した場合、溶液のpH はいくつになるのでしょうか?

ちなみに、炭酸カルシウムの溶解度積は、8.7×10-9mol/l です。
解離定数が必要なのでしょうが、解離定数が見つかりません・・。
よろしくお願いします。

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A 回答 (3件)

もう計算はできましたか? 途中は省略しますが,私の方はできましたよ。

数式処理ソフトを使って計算したので,計算ミスはないと思います。東京化学同人の化学辞典によると CaCO3 の水への溶解度は 1.5 mg / 100 g で,この値を用いて計算すると,飽和溶液における pH はちょうど 10.0 でした。ちなみに,1.0 mg 溶かしたとき,0.5 mg 溶かしたときの pH はそれぞれ,9.87,9.62 でした。
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この回答へのお礼

できました!!実験値が本当にあっているかどうか不安だったので、計算方法を教えていただいてありがたかったです。
化学便覧で一生懸命炭酸カルシウムの溶解度を探していたので、みつからなかったみたいです。本当にありがとうございました。

お礼日時:2003/03/17 10:27

先ほど理化学辞典を見たら,炭酸カルシウムの酸解離定数が載っていましたよ。

25℃における pKa は 6.35 と 10.33 だそうです。溶解度積については,本当に溶解度積なのか単に溶解度なのかをもう一度確認していただくとして,あとはただの数学の問題ですね。

もしニュートン法をご存知ない場合,とりあえず [H+] の 4 次関数とその導関数まではご自分で計算してください。続きを補足致します。
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この回答へのお礼

丁寧なご説明ありがとうございます。
早速計算してみます。

お礼日時:2003/03/15 22:43

溶解度積について記述されているということは,飽和濃度における pH で良いのでしょうか?



炭酸の酸解離定数
  K1 = [H+][HCO3-]/[H2CO3] = 文献で調べる
炭酸の陰イオンの酸解離定数
  K2 = [H+][CO32-]/[HCO3-] = 文献で調べる
水のイオン積
  Kw = [H+][OH-] = 10-14
チャージバランス
  [H+] + 2[Ca2+] = [OH-] + [HCO3-] + 2[CO32-]
マスバランス
  [CaCO3_飽和濃度] = [H2CO3] + [HCO3-] + [CO32-]
Ca2+の濃度
  [CaCO3_飽和濃度] = [Ca2+]

上記の方程式を [H+] でまとめると 4 次方程式になるので,これを解きましょう。解析的には解けませんので,ニュートン法などで数値的に計算することになると思います。

ところで,溶解度積の単位が mol/l は,如何にもおかしいと気が付きませんか?
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すみません、調べたけどわからなかったし、過去の質問も出なかったので教えてください。化学(物質の性質)はかなり弱いです。高校化学の範囲でお願いします。


硫酸バリウム と 炭酸カルシウム の混合物(粉末)から
炭酸カルシウム のみを溶解するためには、次のどれを加えれば良いか。
(1)酢酸ナトリウム
(2)アンモニア水
(3)過酸化水素水
(4)希硝酸
(5)水酸化ナトリウム


という問題で、答えは(5)なんですけど、理由がさっぱりわかりません(書いていません)。
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この問題を解くには、
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2日以内の希望なのですが、よろしくお願いします。

すみません、調べたけどわからなかったし、過去の質問も出なかったので教えてください。化学(物質の性質)はかなり弱いです。高校化学の範囲でお願いします。


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という問題で、答えは(5)なんですけど、理由がさっぱりわかりません(書いていません)。
(5)...続きを読む

Aベストアンサー

高校化学の範囲ですよね。答えは(5)ではなくて、(4)ではないでしょうか。

「強塩基と弱酸の塩に強酸を加えると、弱酸が遊離する」という知識を使えば、答えは(4)になります。私の勉強不足かもしれませんけど、炭酸カルシウムが強塩基に溶ける、という話は聞いたことがないです。

> 「炭酸カルシウムが溶解する」という問題文の意味すら捉えかねています。

「CaCO3がCa2+とCO3・2-になって水に溶ける」ということではないです。もし水中にCO3・2-イオンがあるならば、これはCa2+と結びついて直ちに沈殿してしまいます。ですので、炭酸カルシウムを溶解するためには、何らかの方法で水溶液からCO3・2-イオンを取り除く(あるいはCO3・2-イオンの濃度を極端に低くする)必要があります。次の二つは、「炭酸カルシウムが溶解」している例です。

A:石灰水に二酸化炭素を加えると沈殿が生じる。さらに二酸化炭素を加え続けるとこの沈殿は再び溶解する。
B:石灰石を希塩酸に入れると、石灰石は泡を出しながら溶解する。

うるさいことを言えば、これらは

A: CO3・2- + CO2 + H2O → 2HCO3-
B: CO3・2- + 2H+ → CO2 + H2O

という「反応」を伴いますので、厳密な意味では「溶解」とは言えないのかもしれませんけど、あまり難しく考えないほうがいいんじゃないかと私は思います。

高校化学の範囲ですよね。答えは(5)ではなくて、(4)ではないでしょうか。

「強塩基と弱酸の塩に強酸を加えると、弱酸が遊離する」という知識を使えば、答えは(4)になります。私の勉強不足かもしれませんけど、炭酸カルシウムが強塩基に溶ける、という話は聞いたことがないです。

> 「炭酸カルシウムが溶解する」という問題文の意味すら捉えかねています。

「CaCO3がCa2+とCO3・2-になって水に溶ける」ということではないです。もし水中にCO3・2-イオンがあるならば、これはCa2+と結...続きを読む

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こんにちは
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Aベストアンサー

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