No.2ベストアンサー
- 回答日時:
追加質問?
今、アンモニアが0.01モル残ってるでしょう?そこから計算しても良いのですが、ゴチャゴチャするから、最初からご破算にして計算したら?
020モル/Lのアンモニア水100mlに0.20モル/Lの塩酸50mlと0.20モル/Lの塩酸10mlを混ぜて・・・・
使ったアンモニアは0.02モル、塩酸は0.01モル+0.2×1/100=0.012モル。
出来たNH₄Clは0.012モル
余ったアンモニアは0.008モル
物質量比は、NH3:NH4Cl = 2:3
濃度比も、[NH3]:[NH4^+] ≒ 2:3
Kb =[[NH4^+][OH^-] / [NH3]において,[NH4^+]/[NH3]は1.5であるから,これをkbの式に代入して
[OH^-] = 1.5×K b
→ 水のイオン積から,[H^+] = 10⁻¹⁴ /(1.5×Kb)=10⁻¹⁴ × 1.5× Kb⁻¹
pH= -log(10⁻¹⁴× 1.5×Kb⁻¹)=14 + -log(1.5) log(Kb) =
14 - 0.18 - pKb
アンモニアのpKb=4.75だから
pH = 14 - 0.18 - 4.75 = 9.07
--------------------- 余ったアンモニアを使って再計算した場合----------------
アンモニアが0.01モル残、塩酸は0.002モル
出来たNH₄Clは0.002モル
余るアンモニアは0.008モル
前から存在しているNH₄Cl 0.01モル
∴NH₄Clは0.012モル
イオン濃度比は、[NH3]:[NH4^+] ≒ 8:12=2:3
ここから後は上と同じ計算過程になる。
No.1
- 回答日時:
反応式であらわすと、HCl+NH₃→NH₄Cl+H₂O
塩酸1モルとアンモニア1モルが反応してNH₄Clが1モルできる。。
実際に使ったアンモニアは0.2×1/10=0.02モル、塩酸は0.2×1/20=0.01モル。
アンモニアが0.01モル残る。生成されるNH₄Clは0.01モル
物質量比は、NH3:NH4Cl = 1:1
濃度比も、[NH3]:[NH4^+] ≒ 1:1
Kb =[[NH4^+][OH^-] / [NH3]において,[NH4^+]/[NH3]は1であるから,これをkbの式に代入して
[OH^-] = 1×K b
→ 水のイオン積から,[H^+] = 10⁻¹⁴ /(1×Kb)=10⁻¹⁴ × Kb⁻¹
pH= -log(10⁻¹⁴× Kb⁻¹)=14 + log(Kb) =14 - pKb
アンモニアのpKb=4.75だから
pH = 14 - 4.75 = 9.25
以下は補足説明です。
NH3はかなり弱塩基でわずかしか電離しません
① NH3 + H2O → NH4+ + OH-
塩(NH4+Cl)の電離度は大きく,特にことわりがない場合,塩の電離度=1とみなします。
② NH4+Cl → NH4+ + Cl-
アンモニアと塩化アンモニウムが共存すると, ②で生じたNH4+ のため,①の平衡は左に偏り(ルシャトリエの原理),小さいNH3の電離度がさらに小さくなります。従って①は無視しています。
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