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アンモニアとアンモニウムイオンではpKaが違いますよね。
アンモニアでは4.75、アンモニウムイオンでは9.25です。
アンモニア水溶液を希釈、計算して決まったpHの水溶液を作りたいのですが、どちらのpkaを使用すればいいのですか?

以下のURLを参考にしてもらえば幸いです。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5384867.html

回答よろしくお願いします。

A 回答 (1件)

アンモニアのpKaは


NH3 + H2O ←→ NH2^- + H3O^+
の平衡に関するものであり、アンモニウムは
NH4^+ H2O ←→ NH3 + H3O^+
の平衡に関するものです。
したがって、水溶液であればアンモニウムのpKa(あるいはアンモニアのpKb)を考えるべきです。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
大変参考になりました!!

お礼日時:2009/10/24 00:55

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QアンモニアのpH、電離度の求め方について

アンモニアを希釈してある決まったpHにしようと思っています。
ピペットマンで使えるようにするためなので、pH10以下ぐらいにしたいです。
[NH3]→[NH4+]+[OH-]
pk=[NH4+][OH-]/[NH3]=4.75
[OH-]=4.75×[NH3]/[NH4+]
というところまでわかっています。

アンモニアを何モラーにしたら希望のpHになるか計算のしかたを教えてください。
アンモニアの電離度が何%かを求めることができたら計算できると思うのですが、化学便覧に電離度について載っていませんでした。

また、pKaやpKb、pKcの違いがわかりません。
これにはどのような意味の違いがあるのですか?

Aベストアンサー

あくまでも計算による理論的な値です。条件はおよそ pH>8 程度の場合。


NH3のpKb=4.76、Kw=10^(-14) とします。

pKa=-log(Ka)、pKb=-log(Kb)
一般にはKaは酸、Kbは塩基の解離定数です。



近似的に、[OH^-]^2/(C-[OH^-])≒Kb より、

NH3初濃度:C≒Kw{Kw+10^(-pKb-pH)}/10^(-pKb-2pH)
=10^(2pH-23.24)+10^(pH-14)M

Q水のPKaなんですが

こんばんは

水のPKa値はどのようにして求めるのでしょうか
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Aベストアンサー

水の電離のイオン積[H+][OH-]=10^-14から求まります。

Ka=[H+][OH-]/[H2O]
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 =1.8*10^-15
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QW/V%とは?

オキシドールの成分に 過酸化水素(H2O2)2.5~3.5W/V%含有と記載されています。W/V%の意味が分かりません。W%なら重量パーセント、V%なら体積パーセントだと思いますがW/V%はどのような割合を示すのでしょうか。どなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

w/v%とは、weight/volume%のことで、2.5~3.5w/v%とは、100ml中に2.5~3.5gの過酸化水素が含有されているということです。
つまり、全溶液100ml中に何gの薬液が溶けているか?
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w/v%のwはg(グラム)でvは100mlです。

Qアンモニア水溶液のpHを求める問題 C??

問題
25℃における0.50mol/Lのアンモニア水溶液のpHを小数点1桁まで求めなさい
ただしアンモニアの電離定数はKb=1.8×10^-5 moL/L
25℃の水のイオン積はKw=1.0×10^-14 (mol/L)^2
log10 3 =0.48である。

に対する回答が下記の画像のようになっていたのですが
いくつか疑問点と分からない箇所があります

1. アンモニアは弱塩基なので [OH-]=√CKb と書いてあるのですが
このCは何を表すのでしょうか
そしてなぜこの等式が成立するのでしょうか

2.こういった問題を考えるときにはどういう戦略でいけばいいのでしょうか?
まずこの問題においては何を求めて、何を文字とおいて考えていけばいいのでしょうか
自分では方針も立てられませんでした…

以上二点、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

[OH⁻] = √(cKb)
の公式までに至る道を説明すると

以下、この掲示板のシステム上の都合で
Kb = K、Kw=kと書きます。
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄間違えないように

NH₃ + H₂O ⇔ NH₄⁺ + OH⁻
アンモニアの濃度をc(mol/L)とすると、
アンモニアの電離度をαとすると、それぞれの濃度は
[NH₃] = c(1-α) mol/L
[NH₄⁺] = cα mol/L
[OH⁻] = cα mol/L   ※

電離定数とKbの関係は、
K = [NH₄⁺][OH⁻]/[NH₃]
  = (cα * cα)/c(1-α)
・・・α≪ 1・・・なので
  ≒ (cα * cα)/c
  ≒ cα²
∴ cα² = Kb
  α² = K/c
  α = √(Kb/c)

水酸化物イオン濃度は※より
[OH⁻] = cα mol/L  なので
   = c√(Kb/c)
   = √(c²K/c)
   = √(cK)
ここまでが公式を得る過程です。

あとは定石
 [H⁺][OH⁻] = k
 [H⁺] = k/[OH⁻]
    = k/√(cK)
    = √(k²/(cK)

以後のpHへの換算計算は省きます。
cは濃度です。
導き方をしっかり身につけて、[OH⁻] = √(cKb)、[H⁺] = √(kw²/(cKb)は公式として使うほうが効率的でしょう。

 45年ぶりに思い出してみました。数十年後でも覚えているように確実に身につけましょう。(^^)

[OH⁻] = √(cKb)
の公式までに至る道を説明すると

以下、この掲示板のシステム上の都合で
Kb = K、Kw=kと書きます。
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄間違えないように

NH₃ + H₂O ⇔ NH₄⁺ + OH⁻
アンモニアの濃度をc(mol/L)とすると、
アンモニアの電離度をαとすると、それぞれの濃度は
[NH₃] = c(1-α) mol/L
[NH₄⁺] = cα mol/L
[OH⁻] = cα mol/L   ※

電離定数とKbの関係は、
K = [NH₄⁺][OH⁻]/[NH₃]
  = (cα * cα)/c(1-α)
・・・α≪ 1・・・なので
  ≒ (cα * cα)/c
  ≒ cα²
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解答が無い問題なので近似をして求めた自分の答えに自信がありません。
どなたか解いていただけないでしょうか?
自分で出した答えは7.408です。

Aベストアンサー

混合前は,   NH3 → 50/1000 mol , HCl → 10/1000 mol
混合により   NH3と HCl が等モル反応して, NH4Cl が生成するので,  
混合後は    NH3 → 40/1000 mol 残り , NH4Cl → 10/1000 mol 生成 (体積は 50+10=60mL,これは不要)
                                                  
よって,物質量比は    NH3  : NH4Cl   = 4 : 1
よって,濃度比も     [NH3] : [NH4^+] ≒ 4 : 1
       
K b = [NH4^+] [OH^-] /[NH3] において,比  [NH4^+] /[NH3] 部分は4であるから,これをkbの式に代入して

[OH^-] = 4×K b  
→ 水のイオン積から,[H^+] = 10^-14 /(4×K b )=10^-14 × 2^-2 × K b^-1


→  pH = ー log [ 10^-14× 2^-2×K b^-1)  ] 
       = 14 + 2log2 + logkb 
       = 14 + 2×0.301 -(-logkb)
       = 14 + 0.602 -(pKb)
       = 14 + 0.602 -4.75  =9.852 ではないでしょうか。

混合前は,   NH3 → 50/1000 mol , HCl → 10/1000 mol
混合により   NH3と HCl が等モル反応して, NH4Cl が生成するので,  
混合後は    NH3 → 40/1000 mol 残り , NH4Cl → 10/1000 mol 生成 (体積は 50+10=60mL,これは不要)
                                                  
よって,物質量比は    NH3  : NH4Cl   = 4 : 1
よって,濃度比も     [NH3] : [NH4^+] ≒ 4 : 1
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QL体とD体

糖はD体、アミノ酸はL体の異性体で構成されますが、異性体のD体とL体の見分け方を教えてください。

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 構造式を見てDとLを見分ける方法についての質問と解釈して解答します。
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 もうひとつ言っておくと、L体の糖やD体のアミノ酸もちゃんと存在します。血液型を決める多糖の構成成分にはL-フコースがあり、哺乳動物の脳にはD-セリンとD-アスパラギン酸が存在し、脳の高次機能に関係しているのではないかと考えられています。

Q標準自由エネルギー変化について教えてください。

お願いします。
基礎中の基礎です。しかし混乱してます
標準自由エネルギー変化ΔG゜と自由エネルギー変化ΔGの違いが分かりません。

まず標準自由エネルギー変化ですが
aA+bB⇔cC+dDと言う反応があると
ΔG゜=各物質の生成ΔGfの合計=[c×ΔGfC]+[d×ΔGfD]-[a×ΔGfA]-[b×ΔGfB]だと思うのですが・・・
質問1:ΔG゜<0ですと反応は右に進まないはず。でもなぜ?
質問2:ΔG゜とはそもそも何を表しているのですか?(僕自身の薄学では生成側にそれだけエネルギーが偏っている?)
質問3:ΔG゜=-AとするとAが大きいほど反応は進みやすのでしょうか?(これ本当に分かりません・・)

自由エネルギー変化ΔGについてです
ΔG=ΔG゜+RTlnK
aA+bB⇔cC+dDと言う反応ではモル分圧平衡定数とするとK=([P_C]^c・[P_D])^d÷([P_A]^a・[P_B]^b)
です。
質問4:そもそもΔGとは何を表現しているのですか?平衡だとΔG=0となる。これはどういうこと?
質問5:ΔG゜=-RTlnKですが、通常ΔGというとみんなこの方法で算出してしまいます。ここで標準自由エネルギー変化ΔG゜と自由エネルギー変化ΔGをごっちゃにするとエライ事になりそうですが・・・
質問6:ΔG=ΔG゜+RTln([P_C]^c・[P_D])^d÷([P_A]^a・[P_B]^b)でよく25℃、1atmの濃度や分圧を入れてΔGを出してますが、これはどう解釈したらよいのでしょうか?その濃度や分圧のときの自由エネルギーということ?でもそれなら25℃、1atmの生成ΔGfから算出したΔG゜とΔGが同じにならないとおかしくありませんか?
質問:そもそも上記の考え方にどこかおかしいから悩んでいるので、指摘していただけたら幸いです。

お願いします。
基礎中の基礎です。しかし混乱してます
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まず標準自由エネルギー変化ですが
aA+bB⇔cC+dDと言う反応があると
ΔG゜=各物質の生成ΔGfの合計=[c×ΔGfC]+[d×ΔGfD]-[a×ΔGfA]-[b×ΔGfB]だと思うのですが・・・
質問1:ΔG゜<0ですと反応は右に進まないはず。でもなぜ?
質問2:ΔG゜とはそもそも何を表しているのですか?(僕自身の薄学では生成側にそれだけエネルギーが偏っている?)
質問3:ΔG゜=-Aとすると...続きを読む

Aベストアンサー

>平衡になったときのモル分率やモル濃度を入れると、当然RTlnKは
>-ΔG゜と同じになるはずですよね?

ΔG=ΔG゜+RTlnKですよね。平衡状態ではΔG=0なので、
RTlnK=-ΔG゜ または -RTlnK=ΔG゜で間違いないと思います。

>一般的にΔG゜って各物質の生成ΔGfの合計から算出するじゃないですか?

違うと思います。
ΔG゜=ΣΔGf゜(生成物)- ΣΔGf゜(反応物) だと思います。

標準生成自由エネルギーと自由エネルギー変化を混同しては行けません。
自由エネルギーやエンタルピーの絶対値を調べるのは大変なので
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反応が自発的に進むためにはΔGがマイナスでなければなりません。
ΔGは自由エネルギー変化です。
標準生成自由エネルギーΔG゜とは違います。
-RTlnK=ΔG゜ という関係から ΔG゜が負の時はKが1よりも大きい事を意味し、正の時には、その反応が進まないということではなくKが1よりも小さいことだけを意味します。
ΔG゜が大きな正の値をとるとKは著しく小さくなり、平衡点は原系の方に極端に片寄ることを意味しています。
ΔG゜=0ならばK=1ということです。

>平衡になったときのモル分率やモル濃度を入れると、当然RTlnKは
>-ΔG゜と同じになるはずですよね?

ΔG=ΔG゜+RTlnKですよね。平衡状態ではΔG=0なので、
RTlnK=-ΔG゜ または -RTlnK=ΔG゜で間違いないと思います。

>一般的にΔG゜って各物質の生成ΔGfの合計から算出するじゃないですか?

違うと思います。
ΔG゜=ΣΔGf゜(生成物)- ΣΔGf゜(反応物) だと思います。

標準生成自由エネルギーと自由エネルギー変化を混同しては行けません。
自由エネルギーやエンタルピーの絶対値を調べる...続きを読む

Qキレート滴定について。

度々失礼します。

キレート滴定の実験で、溶液のpHを緩衝溶液で特定のpH範囲に調整しなければならないのはどうしてでしょうか?
どなたか解る方教えてください。

Aベストアンサー

理由1:金属イオンとキレートが結合する強さ(安定度定数)は、pHによって変化する。
 pHが低いほど結合は弱くなるので、できれば高pH域でやりたい。
理由2:しかし、金属イオンはpHが高くなると水酸化物の沈殿になり、キレート滴定できない。
 水酸化物が出来ないpH領域でなければならない。
理由3:キレート剤は酸であり、金属イオンと結合する際、水素イオンを放出すし、溶液のpHを変化させる可能性がある。
 このため、溶液にpH緩衝性を持たせている。

参考:少し前の質問
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=857044

QpKa のリストを探してます

有機化合物・無機化合物のpKa (pKb) 値の充実したリストを探しています。できれば Web で手に入ればよいのですが・・・ よろしくお願いします。

Aベストアンサー

参考URLにあります。
ただし、はじめに表示されるのはDMSO中でのものであり、通常の水中のものとは少し違っています。水溶液中のものを見たい場合には、左のフレームの「water」をクリックして下さい。

参考URL:http://www.chem.wisc.edu/areas/reich/pkatable/


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