質問です

質問

平均定数から水のイオン積を算出するところまでは理解できたのですが、水のイオン積がどうしてほかの水溶液にも利用できてpH計算にまでつかえるのか理解できません。つまりどうして片方が増えるともう一方が減りなおかつ掛け合わせた数値が一定なのでしょうか？例えば水に塩酸を入れても水のイオン積は一定で水素イオンが増えた分、水酸化物イオンが減っていてバランスがとれているのはなぜですか？

回答No.1

Ichitsubo · ベストアンサー

水の電離はH2O ＝ H+ + OH-ですよね。(＝は可逆反応)
この反応は完全に完結することはなく、[H+][OH-][H2O]がある一定の濃度で釣り合って存在しています。これを平衡といいます。

H+が増加すると平衡はH+の増加を抑える左方向(OH-が減る)へ、
OH-が増加すると平衡はOH-の増加を抑える左方向(H+が減る)へ、
それぞれ動きます。

この水の電離平衡の平衡定数Kaは平衡定数の定義より
Ka＝[H+][OH-]/[H2O]
と表されます。
(平衡定数Ｋ＝(生成物濃度の総積)／(反応物濃度の総積)）
ここで[H2O]は同温度でほぼ一定ですから両辺に[H2O]をかけて
Kw＝[H2O]Ka＝[H+][OH-]

水溶液で使えるのは「近似」ですね。
pH計算に使えるのはpHの定義が
pH＝-log[H+]だからでしょう。

お礼

親切に教えていただきありがとうがざいます。