![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?5a7ff87)
質問させていただきます。
以下の問題を解いています。
「pH12の水酸化ナトリウム水溶液を10倍に薄めると、溶液のpHは13になる。これは正しいか?」
答えには「間違っている」とあり、私も一度は納得しました。
pH12の水酸化ナトリウム水溶液は
[H+]=10^-12 (mol/L)
なので
[OH-]=10^-2 (mol/L)
となります。(かけると10^-14になるように!)
これを10倍に薄めると
[OH-]=10^-3 (mol/L)
となるので
[H+]=10^-11 (mol/L)
従ってpHは11である。
この説明には納得しました。
しかしpH12の水酸化ナトリウム水溶液は
[H+]=10^-12 (mol/L)
のはずですよね?
10倍に薄める時、[H+]に注目してみれば
[H+]=10^-13 (mol/L)
になるんじゃないでしょうか?
そうするとpH13になってしまいます。
もちろん塩基性の水溶液を薄めたのに、もっと塩基性が強くなった!なんて有り得ませんからおかしいのは分かります。
それに[H+]のモル濃度と[OH-]のモル濃度の積は
10^-14 (mol/L)
で一定のはずなのに、水素イオンも水酸化イオンも10倍薄まるとすると
10^-13 × 10^-3 = 10^-16
となってしまいますのでやはり間違いです。
しかし水酸化ナトリウム水溶液を薄める時[H+]のモル濃度に注目して計算してはいけない理由が分かりません。
よろしくお願い致します。
No.4ベストアンサー
- 回答日時:
希釈するのはNaOH水溶液であって、OH-ではないし、H+でもありません。
NaOHは強塩基なので完全に電離すると考えれば、pHが12のNaOHの濃度は、1.0x10^-2 mol/Lです。
これを希釈するとNaOHの濃度は1.0x10^-3 mol/Lになります。
で、1.0x10^-3 mol/LのNaOH水溶液が完全解離と考えるので、そのOH-の濃度は1.0x10^-3mol/Lであり、そのpHは11となる。
これが問題の本質です。
結局、OH-の濃度はNaOHの濃度から導かれるわけであり、それ自身が希釈によって直接変化するとは考えない方が良いです。もちろん、OH-のみに注目するならそれでも良いですけど、H+まで考えると話がややこしくなるからです。
それと、あなたの考えの誤りをもう一つ指摘すれば、「[H+]=10^-12 (mol/L)のはずですよね?10倍に薄める時、[H+]に注目してみれば[H+]=10^-13 (mol/L)になるんじゃないでしょうか?」に関しては、そうなるわけがないです。なぜかと言えば、希釈した水の[H+]が1.0x10^-7 mol/Lだからです。希釈する水自体が電離していることを忘れてはダメです。なので、希釈によってH+の濃度は高くなるはずです。[H+]の大きい水で希釈するわけですから。もちろん、H+の濃度はNaOHの濃度変化に伴って従属的に変化するので、それ自身の定量的な評価はNaOHの濃度変化に基づいて判断することになります。
ご回答有難うございます。
他の回答者様からも大変的確でわかりやすい指導を頂いたのですが、私の質問に隠れていた曖昧な疑問まで踏み込んでお答え頂いたNiPdPt様をベストアンサーにさせて頂きました。
1から10まで納得せざるを得ないご回答でもはや読んでいてワクワクしてきました(?)。
有難うございます。
![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/common/profile/M/noimageicon_setting_16.png?5a7ff87)
No.3
- 回答日時:
>>水酸化ナトリウム水溶液は[H+]=10^-12 (mol/L)
そういう事では無いんだ。
水酸化ナトリウム水溶液の[OH-]が10^-2だと言ってるだけ。
ここから、水溶液(H2O)のイオン積が10^-14で一定になるから、
水酸化ナトリウム水溶液は[H+]=10^-12 。
「水溶液」と言うのが曲者であって、これ等の計算は近似式でおこなってるに過ぎない。
詳しくは大学でやる。
pH8の水溶液を1000倍に希釈したら、これらの近似式は成立しない。
チャント厳密計算が必要になるよ。
pH8=[H+]=10^-8だから[OH-]=10^-6
1000倍希釈すると[OH-]=10^-9 ∴[H+]=10^-5
∴pH=5
って、酸性になってしまう。
アルカリを1000倍希釈しても酸性にはならないからね。
ご回答有難うございます。
高校までの化学では先生も「ホントは違うんだけどねぇ……」と言っていたり、厳密に言うと結構違うのかなあと感じています。(化学を専攻されている方からすれば高校の化学は「嘘も方便」レベルなのかもしれませんが……)
非常に納得しました。有難うございます。
![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/common/profile/M/noimageicon_setting_10.png?5a7ff87)
No.2
- 回答日時:
薄める、という表現に惑わされているのかと思います
塩基性水溶液を「薄める」ということは、酸性を「濃くする」ということなので
OH- 主体で考えれば、 OH-の濃度は薄まり
H+主体で考えれば、H+の濃度は濃くなる
ということです
逆に酸性水溶液を「薄める」ということは、塩基性を「濃くする」ということなので
OH- 主体で考えれば、 OH-の濃度は濃くなり
H+主体で考えれば、H+の濃度は薄まる
ということです
薄まる=中性に近づくと考えれば問題ないかと思います
ご回答有難うございます。
大変わかりやすいご回答で、とても助かりました。
「薄まる」という日本語に惑わされている、という言葉にハットさせられました。
本当に有難うございます。
No.1
- 回答日時:
求め方の順番として、
・[OH-](水酸イオンの濃度) を求める。
・イオン積 [H+][OH-]=1.0×10^-14 から[H+]の濃度を求める。
・pH=-log(10)[H+] でpHを求める
[OH-]は、最初 10^-2(mol/L) pH12=-log(10)[H+] → [H+]=10^-12 ①
[H+][OH-]=1.0×10^14 これに ①を代入すると、[OH-]=10^-2(mol/L)が得られる。
この[OH-]=10^-2(mol/Lが10倍に薄まると、[OH-]=10^-3(mol/L)になる。
イオン積 [H+][OH-]=1.0×10^-14 に[OH-]=10^-3(mol/L)を代入して[H+]の濃度を求める。
[H+]×[1.0×10^-3](mol/L)=1.0×10^-14
[H+]=10^-11
pH=-log(10)[1×10^-11]=11
答え pH=11
イオン積は平衡定数の一つと言えるので [H+]や[OH-]の濃度が変化したとき、両方とも倍にならないです。
中学や高校ではここら辺は簡単に教えてしまっているので誤解が生じやすいところだと思います。
ちゃんと教えるとすると大学の知識が必要になるのですが…。
お早いご回答、たいへん助かりました。
ありがとうございました。
計算方法についても詳しく書いてくださり、「平衡定数」など発展的な学習に繋がるワードも教えてくださって感謝しております。
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!
似たような質問が見つかりました
- 化学 化学 1 2023/01/22 19:34
- 化学 混合液のpHの濃度の計算 1 2022/11/08 09:40
- 高校 化学の計算問題です。どうか教えていただきたいです。 1 2022/05/26 20:54
- 化学 化学 容量パーセント濃度17v/v%の硝酸ナトリウム(分子量85)水溶液がある。この水溶液の密度が1 2 2022/06/18 09:29
- 化学 大至急 化学基礎の問題 中和滴定反応 2 2022/09/14 18:28
- その他(教育・科学・学問) 塩化カルシウムに含まれるカルシウムイオンのモル濃度を調べるために行う中和滴定についての質問です。参考 1 2022/08/11 06:59
- 中学校 中学理科 2 2022/09/19 09:14
- 化学 化学の問題です。 2×10の-2乗mol/L HCl20mLに1×10の-2乗mol/L NaOH3 2 2022/12/20 21:16
- 化学 化学基礎の問題です。 111の(1)が分からないです。 密度1.18g/cm³から水溶液1Lに塩酸が 1 2022/08/25 20:24
- 化学 化学の問題 3 2023/08/16 12:32
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
水酸化ナトリウム水溶液のpH値...
-
NaOHをガラス瓶で保存してはい...
-
濃度0.1mol/Lの炭酸水素ナトリ...
-
水酸化ナトリウム水溶液の安全...
-
ヨウ化カリウム水溶液に塩素を...
-
pKa のリストを探してます
-
アンモニア、アンモニウムイオ...
-
炭酸ナトリウムを水に溶かした...
-
シュウ酸のモル濃度の求め方
-
みょうばんと、ほうさんはちが...
-
NaOH水溶液でpH調製を行いたい...
-
化学 0.1Mと0.1Nはなにを表して...
-
飽和ヨウ化鉛水溶液とヨウ化カ...
-
ろ紙の正しい使用方法?
-
モル濃度
-
比重算出
-
酸化銀は、どうやって作る?
-
水酸化ナトリウム(苛性ソーダ...
-
カフェイン抽出で炭酸ナトリウ...
-
アスピリンの再結晶
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
カフェイン抽出で炭酸ナトリウ...
-
食塩水に硝酸銀水溶液を加えた...
-
ヨウ化カリウム水溶液に塩素を...
-
水酸化ナトリウム水溶液のpH値...
-
シュウ酸のモル濃度の求め方
-
チオ硫酸ナトリウム液調製時に...
-
pKa のリストを探してます
-
水酸化ナトリウム水溶液の安全...
-
濃度0.1mol/Lの炭酸水素ナトリ...
-
モル濃度
-
化学 0.1Mと0.1Nはなにを表して...
-
NaOHをガラス瓶で保存してはい...
-
化学のファクターを求める公式...
-
プロトン均衡・電荷均衡式の立...
-
塩化ナトリウムに硝酸銀溶液を...
-
炭酸ナトリウムを水に溶かした...
-
ジベレリン溶液作ってからの有...
-
比重算出
-
加水分解
-
50% NaOHの作り方
おすすめ情報