No.2ベストアンサー
- 回答日時:
炭酸の酸解離定数をK1=5×10^-7, K2=8×10^-11, 水のイオン積をKw=1×10^-14とし、また、NaHCO3水溶液の濃度をC mol/Lとすると、
平衡定数:
K1 = [H+][HCO3-]/[H2CO3] ①
K2 = [H+][CO3--]/[HCO3-] ②
Kw = [H+][OH-] ③
物質均衡:
C = [H2CO3] + [HCO3-] + [CO3--] = [Na+] ④
電荷均衡:
[H+] + [Na+] = [OH-] + [HCO3-] + 2[CO3--] ⑤
の関係が成立する。
④を⑤に代入して、
[H+] + ([H2CO3] + [HCO3-] + [CO3--]) = [OH-] + [HCO3-] + 2[CO3--]
この式を整理して、
[H+] + [H2CO3] = [OH-] +[CO3--] ⑤'
①、②、③から
[H2CO3] = [HCO3-][H+]/K1 ①'
[CO3--] = [HCO3-]K2/[H+] ②'
[OH-] = Kw/[H+] ③'
①', ②', ③'を⑤'に代入して、
[H+] + [HCO3-][H+]/K1 = Kw/[H+] +[HCO3-]K2/[H+]
K1[H+]を両辺に掛けて、
K1[H+]^2 + [HCO3-][H+]^2 = K1Kw + K1K2 [HCO3-]
この式を整理して、
[H+]^2(K1 +[HCO3-]) = K1Kw + K1K2 [HCO3-]
[H+]^2 = (K1K2[HCO3-]+K1Kw)/(K1 + [HCO3-]) ⑥
という関係式が導かれる。
ここで、⑥式の近似を行う。
炭酸水素ナトリウム溶液においては、[HCO3-]≒Cなので、
[H+]^2 = K1(K2C+Kw)/(K1 + C)
C=0.1 mol/Lのとき、C>>K1およびK2C>>Kwなので、
[H+]^2 = K1K2
[H+] = √(K1K2) = √(5×10^-7×8×10^-11) = 6.32×10^-9
したがって、炭酸水素ナトリウムのpHは
pH = 8.2
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
プロが教える店舗&オフィスのセキュリティ対策術
中・小規模の店舗やオフィスのセキュリティセキュリティ対策について、プロにどう対策すべきか 何を注意すべきかを教えていただきました!
-
炭酸ナトリウムを水に溶かした時の最大Phは?
化学
-
0.1mol/L Na2CO3のpH・・・
化学
-
炭酸水素ナトリウムのpHについて
化学
-
4
pHの求め方。
化学
-
5
塩酸とアンモニアの混合液のpH
化学
-
6
0.1mol/L濃度の炭酸ナトリウム水溶液を作る
化学
-
7
炭酸ナトリウムを塩酸で滴定しようとしています。
化学
-
8
ファクターの求め方
化学
-
9
アスピリンの逆滴定
化学
-
10
e^(x^2)の積分に関して
数学
-
11
薬学部の実験
薬学
-
12
Na2CO3やNaCH3COOは水に溶かすと電離度1?
化学
-
13
空試験について困っています
化学
-
14
プロトン均衡・電荷均衡式の立て方がわかりません…。
化学
-
15
炭酸水素ナトリウムを水に溶かした際に生じる炭酸イオンの濃度は、次の1,2で表される平衡式により決まる
化学
-
16
0.01mol/LのNaOHのpHはいくらか。 という問題が分かりません。 解答を教えてください!
化学
-
17
加水分解
化学
-
18
吸光度の単位
化学
-
19
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。
化学
-
20
中和滴定によるファクターの計算について はじめまして、大学の化学でファクターの求め方が分からないので
化学
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
人気Q&Aランキング
-
4
化学
-
5
ヨウ化カリウム水溶液に塩素を...
-
6
pKa のリストを探してます
-
7
水酸化ナトリウム水溶液のpH値...
-
8
化学基礎の問題です。 どこが間...
-
9
至急です。塩化カルシウム?に...
-
10
炭酸ナトリウムを水に溶かした...
-
11
濃度0.1mol/Lの炭酸水素ナトリ...
-
12
消火剤としての、「炭酸カリウ...
-
13
化学 0.1Mと0.1Nはなにを表して...
-
14
塩化ナトリウムに硝酸銀溶液を...
-
15
酢酸水溶液の物質量は何molです...
-
16
銀と水酸化ナトリウム水溶液の反応
-
17
水酸化ナトリウム(苛性ソーダ...
-
18
NaOH水溶液でpH調製を行いたい...
-
19
NaOHをガラス瓶で保存してはい...
-
20
プロトン均衡・電荷均衡式の立...
おすすめ情報
公式facebook
公式twitter