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塩酸と水のPH
19mlの水と、1mlの0.2N塩酸を混合した時のPHの計算方法を教えて下さい。 宿題を出されても答え合わせがないので、教科書の算出方法を読んでいても、分かりません。宜しくお願いします。 水がPH７になるところまでは分かったのですが・・・。
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0.2N とは、塩酸は、 HCl → H+ + Cl- に解離しますので、H+ の濃度 「H+] は、0.2 mol/L になります。これを 1 mL 取ると言うことは、 0.2 mol/L × 1 mL (10^(03) L) = O.2 mmol = 0.0002 mol の 「H+] が存在することになります。 水は pH = 7 即ち 「H+] の濃度は、10^(-7) mol/L = 0.0000001 mol/L = 0.0000001 mmol/mL になります。従って、 0.2N 塩酸 1 mL 中には、0.2 mmol 水 19 mL 中には、0.0000001 mmol/mL これをあわせ、最終的に 20 mL となれば 「H+] = 0.2000001 mmol / 20 mL (= 0.01 mol/L) となります。 このようにきちんと mol 数を求めて計算すれば、どんなものでも簡単に出ますよ。酢酸などですと、解離度を要素にいれ、 「H+] を計算していけば良いのです。ただし、厳密には 「水」 の pH は 7 ではありません。通常は、蒸留水、精製水を用いるので 7 としますが、空気中に放置しておくだけで、二酸化炭素を吸収し、やや塩基性に傾きます。
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- chicago911
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No. 4 です。No. 6 の言われる通りで、回答後訂正を投稿しようとしたんですが、うまく送れなくて。 確かに空気中二酸化炭素を吸収して、酸性に傾きます。
- Oji_0930
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No4.さん。二酸化炭素が溶けると pHが下がる、つまり酸性側に傾く気がします。 炭酸水は酸性ですから。 間違ってたら、ごめんなさい。
＃１です。 ごめん。俺の勘違いで余計な手間を取らせた。 お詫びにひとつネタっぽいのを公開。 pH2の塩酸を10倍に希釈するとpHはいくつになります？ 水素イオン濃度が1/10になるのでpH3と答えます。 100倍に希釈したら？1/100になるのでpH4となります。 では，100万倍に希釈したら？？？ pH8になると答えたら×ですよ。 薄める水にも1×10^-7molの水素イオンが含まれています。 よって酸を水で希釈する限りは限りなくpHが7に近づくだけで 7を超えることは理論上ありません。 慣れてくると10倍希釈でpHが一個あがるという目安をつけるように なってきますが，これはpHが低いとき，つまり水に含まれる 水素イオン濃度が無視できるほどの水素イオンが存在する 場合の近似計算であり絶対のものではないということを覚えて おくといいでしょう。 専門家の方でもやることがあるミスです。 余談でしたが役に立てば幸いです。
お礼
早急のお返事ありがとうございます。 isianさんや他の方々のおかげで、PHのことが理解でき、応用問題にも少し自信がつきました。2回目の希釈のお話も、理解ができれば楽しい問題ですね。 ご回答頂いた皆様、ありがとうございました。
- childkids
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こんばんは． まず，ｐHの計算方法なのですが， ｐH＝-log[H+] で表されることは分かってらっしゃるのですね？ で，0.2Nの塩酸なのですが， 塩酸は強酸なので，完全に解離していると考えると， [H+]＝0.2 になると思います． しかし，塩酸1mlに水を19ml加えていますので， 20倍に希釈していると考えられますので [H+]＝0.2/20＝0.01 となると思います． よって ｐH＝-log[H+]=-log(0.01)=-log(10^-2)=2 となり，この場合のｐHは2であると思います． 「考えられます」「思います」を連発して申し訳ありませんが，なにぶん，自信がないので，参考程度にとどめておいていただけるとありがたいです．
お礼
ご回答ありがとうございました。 ｐH＝-log[H+]にたどりつくまでの、希釈した場合の計算方法等を教えて頂き、PH=2.0になる導き方が分かりやすく、良く理解できました。
- gif317
- ベストアンサー率32% (71/216)
塩酸が２０倍希釈されていて、0.01Nになっていて 更に塩酸は通常全てH+とCl-に解離すると考えられるので [H+]=0.01Mと考えられます 後はpHを求める式に代入して下さい（教科書にかいてあるでしょう）
お礼
ご回答ありがとうございました。 0.2×1/20＝0.01molより、 [H+]=0.01M となり従って、 pH＝-log[H+]=-log(0.01)=-log(10 -2)=2.0 pH=2.0 と導き出すことが出来ました。
ｐＨ７？どういう計算したらそうなった？ 少なくとも酸性を示すと思いませんか？
補足
ご回答ありがとうございます。 今回の水は純水と考え、 [H＋]＝1×10^-7molより、 pH=-log(1×10^-7)となり従って、 pH=7.0ではないかと思っていました。 でも、時間が経つと水中のCO2が溶け出して酸性になるようにも思います。 今回の計算方法は、塩酸の完全解離により、[H+]=0.2mol, 20倍希釈から、0.2×1/20＝0.01molとなり、 [H+]=0.01Mとなり、従って、 pH＝-log[H+]=-log(0.01)=-log(10 -2)=2.0 pH=2.0 と導き出すことが出来ました。
お礼
ご回答ありがとうございました。 [H＋]のmolを計算すれば、 0.01molなので、この回答はPH=2.0となることが分かりました。今後、これを踏まえて応用に生かしたいと思います。