酢酸の電離平衡について質問があります。

こんにちは。

酢酸の電離定数Ka=2.0*10^5(mol/L)だとし、
モル濃度0.20mol/Lの酢酸と、モル濃度0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を同量混合すると中和反応が起こり、
"CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O"
中和反応の係数から酢酸と酢酸ナトリウム（酢酸イオン）が同じ物質量だけ残るため、[CH3COO-]=[CH3COOH]であり、
Ka=[CH3COO-][H+]/[CH3COOH]=2.0*10^5とから、(初めに混合したの酢酸と水酸化ナトリウム水溶液の体積さえわかれば)[H+]のモル濃度が判明、pHも分かるとのことなのですが、、

私の疑問は、中和反応後に[CH3COOH]=[CH3COO-]なのは良いとしてがなぜその関係が一定であり変化しないのかということです。
何らかの原因によってKa=2.0*10^5を保ちながら酢酸と酢酸イオンの物質量に違いが出てくるような気がしてならないのです…。
私としては、それらが変化することに３つほど理由があるように思えます。

１、CH3COOHとCH3COO-間でのH+の交換。
→結局物質量に変化はなし。

２、溶液中のNa+とCH3COOHが反応。
→この反応が起こらないのはNaとHのイオン化傾向の違い(Na>H)によるのでしょうか？

３、CH3COO-の加水分解反応。
CH3COO- + H2O → CH3COOH + OH-
という反応によってモル濃度が変化するのではないかという疑問。無視できるほどに少ない？それとも原理的に起こらない…？


などなどで、なぜ[CH3COOH]と[CH3COO-]が中和反応後に変化せず、そのままKaによって水素イオンのモル濃度が出せるのかが分かりません。
濃度が不変である理由を教えていただけませんか？

お願いします。

質問者からの補足コメント

• 

  ありがとうございます。
  酢酸と酢酸イオンのモル濃度が等しくなるのは、酢酸と水酸化ナトリウムが中和反応を起こした直後であって(モル濃度比2:1で同量のため)、その後酢酸の酢酸イオンへの電離が起こるが、電離する物質量xが小さいため1-x=xと近似して‥ということのようです。
  
  近似のタイミングが難しいですね‥
  電離などときたら、高校レベルの科学の計算では近似を頭に入れておいたほうが良いでしょうか？
  近似が、あくまで計算上の便宜だと気付きました。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/03/04 11:21

No.2 ベストアンサー 回答者： Saturn5 回答日時： 2016/03/08 16:30

この反応では酢酸と酢酸ナトリウムの濃度が等しくなり、それをＣとおきます。

電離後の各員の濃度は次のようになります。
ＣＨ３ＣＯＯＮａ　→　ＣＨ３ＣＯＯ－　＋　Ｎａ＋　　（Ｎａがあるので全電離する）
　　０　　　　　　　　　　　Ｃ　　　　　　Ｃ
ＣＨ３ＣＯＯＨ　→　ＣＨ３ＣＯＯ－　＋　Ｈ＋
　Ｃ（１－α）　　　　　　Ｃα　　　　　　Ｃα
　　　　（Ｃ＋Ｃα）Ｃα
Ｋａ＝－－－－－－－－－
　　　　Ｃ（１－α）
　　　Ｃα＋Ｃα＾２
　＝－－－－－－－－
　　　　１－α
αは非常に小さいので、１－α≒１、α＾２≒０　とおく。
Ｋａ＝Ｃα
〔Ｈ＋〕＝Ｃα　なので　〔Ｈ＋〕＝Ｋａ

No.1 回答者： NiPdPt 回答日時： 2016/03/04 09:22

そもそも、[CH3COO-]=[CH3COOH]になるわけがありません。

酢酸は弱酸なので、CH3COO-の一部は加水分解されて、CH3COOH + OH-になると高校で習いませんでしたか？
もちろん、条件によっては近似的にそれが成り立つことはありますし、それであれば、[CH3COO-]=[CH3COOH]としても計算結果に大きな影響はありません。計算を簡略化するために近似したのと、原理的にそうなるというのでは意味が違います。
本来であれば、混合後には体積が２倍になるので、
[CH3COO-]+ [CH3COOH]=0.10 mol/L
であることと、
Kaで表された関係式と、水のイオン積、正電荷と負電荷の釣り合いといったことを式で表した上で連立方程式を解くことになります。それを完全にするのは非常に煩雑な計算になるので、どこかで近似計算を入れるのが普通です。その辺りで手抜きをしたのが、[CH3COO-]=[CH3COOH]なんでしょうけど、それが妥当かどうかはわかりません。計算で求められる精度にもよるかもしれません。