9mlの純水に、0.1MのHClを1ml加えたときのpHの計算方法を教えてください。
加えたHClのモル数は、0.1(nol/L)×10^-3(L)=1.0×10^-4(mol) というところまでは考えました。
よろしくお願いします。

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塩酸」に関するQ&A: 塩酸と硫酸の判別方法

A 回答 (1件)

HClは完全に電離しており、液量は10mlになったと考えて



>加えたHClのモル数は、0.1(nol/L)×10^-3(L)=1.0×10^-4(mol)
以下
溶液中のH^+の濃度
1.0×10^-4/(1.0×10^-2)=1.0×10^-2(mol/l)

よって
pH=-log [H^+]=2
となるかと
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    • 2
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

お礼日時:2009/05/27 21:58

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Q濃塩酸のpH(実測値)

 こんにちは。
濃塩酸(35-37%)のpHが知りたいのです。
解離度1と仮定して計算すると、だいたい-1ぐらいになりました。
しかし、実際にはプロトンは100%解離してないと聞いています。
実測値は一体いくらなんでしょうか。
ご存知の方教えてください。

Aベストアンサー

 訂正!! 冷や汗

 解離度はマイナスLogなので、pKa=-8は、近似的に全ての塩化水素が解離しているとみなしても良く、
 pH≒-log(12)≒-1.1

 実測しても、マイナス1近辺になりました。

Qph希釈計算方法を教えて下さい(全くの文系です)

ph9.2のアルカリ液を、水で2倍及び3倍に薄めた場合のphをお教え願います。

公式、計算式があれば、中学レベルでも理解できる解説を賜れば有り難いです。

恐れ入りますがご指導のほどよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

正解は、たぶん、

溶けているアルカリの種類によって変わってくるので、ななんともいえない。

でしょう。

また、公式、計算式もなくはないですが、対数、指数の計算などで、「中学レベルでも理解できる解説」はこの場では全く無理でしょう。

一応、以下のように書いておきますが、電離度、水素イオン濃度、水酸化物イオン濃度、水のイオン積、pH、対数、指数がわからなければ計算はできないのではないでしょうか。これらを「中学レベルでも理解できる」ように解説するのは、この場でなくても困難でしょう。


強アルカリで、電離度が1とすれば、水で2倍に薄めれば、アルカリ濃度は1/2になる。

水素イオン濃度を[H+] (mol/L)とすれば、

pH=-log_10([H+])

です。

したがって、

[H+}=10^(-pH)

また、

水のイオン積、

[H+][OH-]=10^(-14) (mol/L)^2

だから、水酸化物イオン濃度[OH-]は、

[OH-]=10^(-14)/10^(-pH)=10^(-14+pH) (mol/L)

2倍に薄めれば、この1/2になるから、

薄めた後の[OH-]は、

1/2×10^(-14+pH) (mol/L)


薄めた後の[H+]は、

[H+}=10^(-14)/(1/2×10^(-14+pH))=2×10^(-pH) (mol/L)


よって、薄めた後のpH pH'は

pH'=-log_10(2×10^(-pH))=log_10(2×10^(-9.2))=8.9

3倍に薄めるなら、同様にして

pH'=-log_10(3×10^(-pH))=log_10(3×10^(-9.2))=8.7

でしょう。

正解は、たぶん、

溶けているアルカリの種類によって変わってくるので、ななんともいえない。

でしょう。

また、公式、計算式もなくはないですが、対数、指数の計算などで、「中学レベルでも理解できる解説」はこの場では全く無理でしょう。

一応、以下のように書いておきますが、電離度、水素イオン濃度、水酸化物イオン濃度、水のイオン積、pH、対数、指数がわからなければ計算はできないのではないでしょうか。これらを「中学レベルでも理解できる」ように解説するのは、この場でなくても困難でしょう。


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Q理論値との違いの理由

塩酸、水酸化ナトリウム水溶液共に0.1、0.01、0,001、0.0001、0.00001Mの稀釈溶液をpHメーターを用いてpHを測定しました。
各水溶液とも理論値と若干ずれた値がでています。
それはなぜかわかるかたいらっしゃいましたら教えてください。

Aベストアンサー

単純 誤差があるから

図るのもすべて正確な値は表示しません
ある誤差を含んだ範囲しか測定できないのです

他には
・使用した水が純粋な水でなかった
・ビーカ等に付着物があった
・測定にミスがあった
・測定器の取り扱い方が正確でで無かった
 測定器によっては、つかう前に校正をしないといけない物もある
 電気をいれた直後は安定しない
 電気をいれて2時間後くらいに使用しないといけない
・精度がいるのに精度がない測定器をつかった
 なんかがあります

 たぶん 誤差ですね

例で書くと
 重さを量るとします

 誤差が±3%の測定器をつかうと

 正確な100gの物なら
 97~103gの範囲のどれかを値がでますけどね

Q塩酸と水のPH

19mlの水と、1mlの0.2N塩酸を混合した時のPHの計算方法を教えて下さい。
宿題を出されても答え合わせがないので、教科書の算出方法を読んでいても、分かりません。宜しくお願いします。
水がPH7になるところまでは分かったのですが・・・。

Aベストアンサー

0.2N とは、塩酸は、
HCl → H+ + Cl-
に解離しますので、H+ の濃度 「H+] は、0.2 mol/L になります。これを 1 mL 取ると言うことは、
0.2 mol/L × 1 mL (10^(03) L) = O.2 mmol = 0.0002 mol
の 「H+] が存在することになります。
水は pH = 7 即ち 「H+] の濃度は、10^(-7) mol/L = 0.0000001 mol/L = 0.0000001 mmol/mL
になります。従って、
0.2N 塩酸 1 mL 中には、0.2 mmol
水 19 mL 中には、0.0000001 mmol/mL
これをあわせ、最終的に 20 mL となれば
「H+] = 0.2000001 mmol / 20 mL (= 0.01 mol/L)
となります。

このようにきちんと mol 数を求めて計算すれば、どんなものでも簡単に出ますよ。酢酸などですと、解離度を要素にいれ、 「H+] を計算していけば良いのです。ただし、厳密には 「水」 の pH は 7 ではありません。通常は、蒸留水、精製水を用いるので 7 としますが、空気中に放置しておくだけで、二酸化炭素を吸収し、やや塩基性に傾きます。

0.2N とは、塩酸は、
HCl → H+ + Cl-
に解離しますので、H+ の濃度 「H+] は、0.2 mol/L になります。これを 1 mL 取ると言うことは、
0.2 mol/L × 1 mL (10^(03) L) = O.2 mmol = 0.0002 mol
の 「H+] が存在することになります。
水は pH = 7 即ち 「H+] の濃度は、10^(-7) mol/L = 0.0000001 mol/L = 0.0000001 mmol/mL
になります。従って、
0.2N 塩酸 1 mL 中には、0.2 mmol
水 19 mL 中には、0.0000001 mmol/mL
これをあわせ、最終的に 20 mL となれば
「H+] = 0.2000001 mmol / 20 mL (= 0.01 ...続きを読む

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酢酸緩衝液 HCl pH計算

タイトルのような問題があるのですが、
解法から全く分かりません。

どなたかやり方を教えていただけないでしょうか。

『0.1mol/L CH3COOH 16mlと、0.1mol/L CH3COONa 4mlを混ぜ、
この混合溶液に0.1mol/L HClを1ml加えたときのpHを求めよ。
ただし、酢酸緩衝液のpKaを4.74とする。』

回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

酢酸のpKaが4.74ということですよね?
これは、酢酸の解離平衡
AcOH ⇔ AcO- + H+
において、
[AcO-][H+]/[AcOH]=10^(-4.74) ・・・(1)
が成り立つということです。[ ]で囲んでいるのはモル濃度のことです。
また、簡単のために酢酸をAcOH、酢酸イオンをAcO-と記載しています。

HClを加える前の状態を考えると、合計の体積は20mlなので、酢酸
および酢酸イオンの濃度はそれぞれ
0.1*16/20=0.08
0.1*4/20=0.02
と(計算上は)なります。計算上と断っているのは、解離平衡がずれること
によってこれらの濃度は変わってしまうからです。ただ、両者の合計値が
変わることはありません。よって、
[AcO-]+[AcOH]=0.1 ・・・(2)

また、溶液全体として電荷は±ゼロになるので、
[AcO-]+[OH-]=[Na+]+[H+]
ここで[Na+]は上記の酢酸イオンと同じ計算で0.02mol/Lです。この
濃度は変わることはありません。よって
[AcO-]+[OH-]=[H+]+0.02
[AcO-]=[H+]-[OH-]+0.02 ・・・(3)

次に、水のイオン積より
[H+][OH-]=10^(-14)
[OH-]=10^(-14)/[H+] ・・・(4)

ここで(4)を(3)に代入してもいいのですが、この溶液は酸性であると予想され、
[OH-]<10^(-7)なので、0.02に比べて極めて小さくなります。よって
(3)は
[AcO-]=[H+]+0.02 ・・・(3)’
と近似できます。これを(2)に代入すると
[H+]+0.02+[AcOH]=0.1
[AcOH]=0.08-[H+] ・・・(2)’

(2)’と(3)’を(1)に代入して
[H+]([H+]+0.02)/(0.08-[H+])=10^(-4.74) ・・・(1)’
これは[H+]の二次方程式になり、地道に解くと6.85*10(-5)に
なるのですが、これは0.02や0.08に比べて極めて小さい値なので
(1)’は
0.02[H+]/0.08=10^(-4.74)
[H+]=4*10^(-4.74)
pHにすると≒4.1となります。

次に、HClを加えた場合ですが、(1)は変わりません。
[AcO-][H+]/[AcOH]=10^(-4.74) ・・・(1)

(2)については、全体の体積が21mlになるので、
[AcO-]+[AcOH]=2/21 ・・・(2)

(3)は、新たに塩素イオンが加わるので
[AcO-]+[OH-]+[Cl-]=[Na+]+[H+]
[Na+]=0.1*4/21=0.4/21
加えたHClは全量解離するので
[Cl-]=0.1*1/21=0.1/21
よって
[AcO-]+[OH-]+0.1/21=[H+]+0.4/21
[AcO-]=[H+]-[OH-]+0.3/21 ・・・(3)

(4)は変わりません。

ここからは、HClを加える前の場合と同じで、(4)を(3)に代入しても
いいのですが、今回はより酸性サイドなのでやはり[OH-]は極めて
小さく、
[AcO-]=[H+]+0.3/21 ・・・(3)’
と近似できます。これを(2)に代入すると
[AcOH]=2/21-[AcO-]
      =1.7/21-[H+] ・・・(2)’

(2)’と(3)’を(1)に代入して
[H+]([H+]+0.3/21)/(1.7/21-[H+])=10^(-4.74) ・・・(1)’
これも二次方程式を地道に解いてもいいのですが、
[H+]は0.3/21や1.7/21に比べて極めて小さいので、(1)’は
0.3[H+]/1.7=10^(-4.74)
[H+]=5.67*10^(-4.74)
pHにすると≒4.0ですね。

pKaの値から、pHは大体4から5前後だと予想できるので、HClを加える前の
計算は別にしなくてもいいと思いますが、一応確認のためやっときました。
計算を簡略にするためにどういう近似を使うかがポイントです。

酢酸のpKaが4.74ということですよね?
これは、酢酸の解離平衡
AcOH ⇔ AcO- + H+
において、
[AcO-][H+]/[AcOH]=10^(-4.74) ・・・(1)
が成り立つということです。[ ]で囲んでいるのはモル濃度のことです。
また、簡単のために酢酸をAcOH、酢酸イオンをAcO-と記載しています。

HClを加える前の状態を考えると、合計の体積は20mlなので、酢酸
および酢酸イオンの濃度はそれぞれ
0.1*16/20=0.08
0.1*4/20=0.02
と(計算上は)なります。計算上...続きを読む

Q水酸化ナトリウム水溶液のpH値について教えてください。

水酸化ナトリウム水溶液のpH値について教えてください。

まず、2%水酸化ナトリウム水溶液とは、2%の水酸化ナトリウムの入った水溶液でよろしいんですよね?
4gの水酸化ナトリウムの入った水溶液のpH値はpH10ということは分かったのですが、
計算すると0.4%水酸化ナトリウム水溶液ということでいいのでしょうか?

またさらにこれを水(pH7とした場合)で薄めた場合のpH値の計算方法も教えてください。

初歩的な質問で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

計算自体は良いかと思います。

ということで気付いたことを2つほど。

・解答の記述方法にも気を配りましょう

記述式の解答を書く場合、読んでもらう人がいるということを忘れないで下さい。
たとえばはじめの方で書いていなかった水溶液の体積(1L)もそうですが、
質問者様にとっては記述の必要のないくらい当たり前のこと
と思っても、読んでいる人からすると飛躍している印象があるところがあります。
また、読んでもらうような代物でないとしても、あまりにも省略すると
自分で記述していて自分で勘違いすることもあります。

例えば、
> 水酸化ナトリウムは40g/molなので、4gだと0.1mol。  …1
> mol濃度は0.1/1で0.1。 …2
> pOH=log(1/mol濃度)で1  …3
> pH=14-pOHで13.0  …4

2行目で計算しているのは何のモル濃度でしょうか?また単位は何ですか?
3行目でpOHを計算しているところを見ると、2行目ではOH-のモル濃度を
計算しているようですが、そうすると、一つ重要なことを書き忘れています。
水酸化ナトリウムのモル濃度とOH-のモル濃度は一致するのでしょうか、
ということです。
また3行目の式で、(1/mol濃度)と表記していますが、自分は初見では
1/molという単位に換算した濃度と読めてしまい、これは何を意味しているのだろう?
と思ってしまいました。実際にはモル濃度の逆数のことを意味しているのでしょうけれど、
式の中に言葉があるのは不自然です。そしてこれについては(1/x)として
式の外に(x…OH-のモル濃度)と記したほうが読む方の勘違いは少なくなりますよね。

・この問題の有効数字はいくつですか?

log2なりlog5なりを電卓で出せば、数字は何桁か出てきます。
でもそこまでの桁数で表記しなければならないものなのでしょうか。
逆に、pH=13.69897と書いていますが、最後の桁の数字まで信憑性のある
数字なのでしょうか?時間があれば、そのあたりも考えてはいかがでしょうか。

計算自体は良いかと思います。

ということで気付いたことを2つほど。

・解答の記述方法にも気を配りましょう

記述式の解答を書く場合、読んでもらう人がいるということを忘れないで下さい。
たとえばはじめの方で書いていなかった水溶液の体積(1L)もそうですが、
質問者様にとっては記述の必要のないくらい当たり前のこと
と思っても、読んでいる人からすると飛躍している印象があるところがあります。
また、読んでもらうような代物でないとしても、あまりにも省略すると
自分で記述していて自分で勘違いす...続きを読む

QNaOH水溶液でpH調製を行いたいです。

当方大学生です。
1M[mol/l]のNaOH水溶液を用いてpH8の水溶液を作りたいのですが、
計算してみた値と実際に調製した溶液のpHが一致せず
考え方で何か見落としているところがあれば教えていただきたいです。

計算上では、pH8のNaOH水溶液とは、

pH=8
すなわち[H+]=1.0*10^(-8)
[H+][OH-]=1.0*10^(-14)
[OH-]=1.0*10^(-6)

よって1.0*10^(-6)MのNaOH水溶液になると思い希釈したのですが、
pHメーターで測定したところ、pHは8よりも小さい値を示してしまいました。

ちなみに希釈は蒸留水を用いて行いました。

考え方で間違っている部分はありますでしょうか。
また改善策や、コツなどを教えて頂けると有難いです。

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

その考え方はもうちょっとpHの高いところなら問題ない.
だけど,二つの理由でpH8の溶液を作ることには適用できない.
第一は,そこまで薄いと水の電離の影響を無視できなくなること.
たとえば,10^-8 mol/L まで薄めたら pH は6 になるかといえば,そんなことはない.
-6 でもこの誤差は有意に発生する.
しかし,今回,実際にやってみてずれていたのは別の理由.
それはすでに指摘されている空気中からの二酸化炭素の影響.
二酸化炭素は水に溶けて炭酸になり,これが酸性側に引っ張る.

そもそも,強塩基だけで pH8 の溶液を作るのは,現実にはほとんど無理だし,
作ったところで,ほんのちょっとしたことで狂うので現実の実験には使いようもない.
pHを測る操作自体でも狂ってしまうと思ってよいほど (pH測定は汚染を必ず持ち込む).

実験で使うために pH 8 の水溶液が欲しいなら,緩衝液にすることが必須.
無難なところでは tris(hydroxymethyl) aminomethane あたりかね.

Q硫酸を水で希釈した場合のpH値が、希釈のパーセンテージごとに一覧表にな

硫酸を水で希釈した場合のpH値が、希釈のパーセンテージごとに一覧表になった物を探しています。
もしくは、Excelなどで数式を入れて表を作成できるなら、それでも良いです。
どなたかご存じないですか?

Aベストアンサー

濃硫酸は100倍に希釈してもpHは1より小さく、
1000倍に希釈してもpHは2より小さくなります。

濃硫酸は98%がH2SO4で、水の電離が少ないので、濃度が高いときの
pHの値は無意味になります。最低でも10倍希釈以上でしょう。

(第一段階) H2SO4 → HSO4- + H+
(第二段階) HSO4- → SO42- + H+
第一段階は完全電離と考えられますが、第二段階は濃度が高いと電離度が
低くなりますので、計算はちょっとややこしくなります。

簡単には、1000倍希釈のpHが1.6~1.8くらいになります。
あとは10倍希釈する毎に1ずつ大きくなります。
※ただし、pH5くらいまで。

Q検量線

検量線とはどういったものなのか?
検量線を引くとはどういったことをすればいいのかおしえてください。

Aベストアンサー

masazo27さんの2番煎じとなりますが、改めて説明を試みたいと思います。
検量線を引くとは、測定器の固有差を見極め、その固有差を見極めた上で、未知試料について正確な測定を行うことを目的にしています。
例えば、ある水溶液中の砂糖の濃度を知ることが目的であるとします。砂糖の濃度を知ることが目的の検量線とは、砂糖0.1g、0.2g、0.3gをそれぞれ1Lの水に溶かし(あらかじめ濃度が既知の試料を作成し)、それを測定器にかけ、測定器の指示値を記録します。それを、横軸を濃度、縦軸を指示値にとったグラフ用紙に記入し、直線なり曲線で結びます(直線か、曲線かは理論的なものに依存します)。こうしてできたラインが検量線です。この検量線により、測定器の実際の指示値から濃度を推定できるようになります。ただし、検量線は濃度0.1~0.3g/Lの間で作成したので、その検量線の有効性もその間と言わざるを得ません。検量線から推定して1.5g/Lとでた場合には、その値の信憑性は低いと言わざるを得ないでしょう。その際は、O,1.0,2.0g/Lの既知試料等で検量線を引き直す必要があると思います。

masazo27さんの2番煎じとなりますが、改めて説明を試みたいと思います。
検量線を引くとは、測定器の固有差を見極め、その固有差を見極めた上で、未知試料について正確な測定を行うことを目的にしています。
例えば、ある水溶液中の砂糖の濃度を知ることが目的であるとします。砂糖の濃度を知ることが目的の検量線とは、砂糖0.1g、0.2g、0.3gをそれぞれ1Lの水に溶かし(あらかじめ濃度が既知の試料を作成し)、それを測定器にかけ、測定器の指示値を記録します。それを、横軸を濃度、縦軸を指示値にとったグラ...続きを読む


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