この解き方・・・

質問

『酢酸ナトリウム(CH3COONa)と酢酸を用いて、

　pH5．22、0．1Mの酢酸緩衛液を1リットル作りたい。

　ただし、酢酸の酸解離定数(Ka)は、

　1．8×10のマイナス5乗(25℃)、pKa=4．74とする。

　それぞれの試薬をどのくらい用いればよいか。

(ただし、酢酸ナトリウムの分子量＝82、
　市販されている酢酸溶液は17．4Mとする。
　　また、log3＝0．48である。）　　　　』

という宿題が出たのですが、
いまいちよく分からないので人に
質問してみたところ、
酢酸ナトリウムの解離度が出てないと
分からないと言われました。

ですがこの宿題には酢酸ナトリウムの解離度
が記載されていません。酢酸ナトリウムの解離度
を用いずにこの問題を解くことはできるのでしょうか？

この解き方を知っている方、是非教えてください！

回答No.2

c80s3xxx · ベストアンサー

解離度なんて役に立ちません．
必要なのは解離定数．そしてこれは与えられているので問題なし．
必要な酢酸ナトリウムと酢酸の物質量をそれぞれ x mol と y mol とする．作ろうとする緩衝液は 0.1M で 1L となっているので，x + y = 0.1 が要求される．
電気的中性条件から
[Na+] + [H+] = [CH3COO-] + [OH-]
酢酸の解離平衡から
[H+][CH3COO-]/[CH3COOH] = Ka
水の電離平衡から
[H+][OH-] = Kw (=10^-14)
問題条件から
[Na+] = x
[CH3COOH] + [CH3COO-] = x + y = 0.1
[H+]=10^-5.22

等式は7個，変数は x，y を入れて 7つ．
したがって，x も ｙ も求まります．

が，しかし，こんな正攻法ではなく，近似を使えということでしょう．
[H+][CH3COO-]/[CH3COOH]=Ka より
pH = pKa + log([CH3COO-]/[CH3COOH])
5.22 = 4.74 + log([CH3COO-]/[CH3COOH])
log([CH3COO-]/[CH3COOH]) = 0.48
[CH3COO-]/[CH3COOH] = 3
ここで，CH3COO- は CH3COONa の量で決まり，CH3COOH は CH3COOH の量で決まるとするという，教科書的常道を使えば，あとは計算できるでしょう．

ただし，こういうことを初学者にやらせるから，解離平衡をきちんと理解できていない，したがって応用も利かない人を量産することになるのです．入れた CH3COONa はほとんどすべて解離するはずだから，入れた濃度が [CH3COO-] になる，CH3COOH は逆にほとんど解離しないから，入れた濃度が [CH3COOH] になる，という説明は，たいがいの教科書にありますし，結果はそれで正しく計算できますが，説明としては「最低」です．

お礼

有難う御座います、参考にさせていただきます(^_^)

回答No.1

Tacosan

酢酸ナトリウムって, ほとんど解離してませんでしたっけ?

補足

だから解離度が載っていないのですかね？