A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
塩化水素HClは分子です。
常温では気体です。塩酸はHClの水溶液のことです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A1%A9%E9%85%B8
HClは水の中でイオンに分かれます。
HCl+H2O→ H3O^+ + Cl^-
※水の存在を省略した表現がよく使われています。表記が簡単になるので使いやすいのです。
HCl→H^+ +Cl^-
水が存在していなければイオンに分かれることはないということです。
したがってどの程度イオンに分かれていいるかは水がどれくらい存在しているか(=濃度)によって影響されるという事になります。
酸の電離の程度は酸の種類と水の割合の両方に関係します。
イオンに分かれている程度は平衡定数Ka(aは酸acidという意味です)という量によって知ることが出来ます。
[H^+][Cl^-]/[HCl]=Ka
[H^+]はH^+の濃度(単位はmol/L)を表します。
上に参考として挙げたwikiの記事では
pKa=-logKa=-8
となっています。
これより
Ka=1.0×10^8(mol/L)
です。
塩酸の濃度をCmol/L、[H^+]=xとします。
水溶液の中にはHCl以外のものは溶けていませんから
[Cl^-]=[H^+]=x
[HCl]=C-x
です。
上の式はxについての二次方程式ですから簡単に解くことができます。
解いた結果を変形すると
x=αC
α=2/(1+√(1+4C/Ka))
になります。
このαが電離度です。
C/Kaの値が分かればαの値が決まります。
通常の塩酸であればC/Ka<10^-7ですから
α=1として差し支えありません。
(C/Kaが十分小さければ√の値を近似で置き換えて
α=1/(1+C/K)=1-C/K として計算することが出来ます。)
しかしKaの値が小さくなれば電離度はずっと小さくなります。
硫酸の第二段階の電離平衡定数の値はpK2≒2です。これは
K2=10^-2ということですからかなり小さい値です。
硫酸は強酸で2つの水素が全部電離しているというイメージで扱われていますが第二段階の電離はそれほど大きくありません。
でもこの程度であれば中和点のずれはわずかですから2価の強酸として扱われています。
酢酸の場合はpKa=4.7ですからかなり電離は弱いです。これは弱酸です。弱酸にも程度の違いがあります。
いろんな酸でKaの値を調べてみて電離度を求めてみて下さい。
No.1
- 回答日時:
実用上は電離度=1、つまり塩酸濃度=塩素イオン濃度として多くの場合支障ないと思います。
厳密には解離平衡定数から塩素イオン濃度を求めるべきものです。解離度はあくまで解離平衡の結果として二次的に導かれるものと理解したうえで使うのがいいでしょう。塩酸の解離平衡定数の数値はウェッブなどでも判るので、実際にどのくらいの電離度になるか計算してみるといいと思います。
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