水について。

質問

水１モル（１８ｇ）の中で何個の水分子がイオンになっているんですか？？計算過程も教えて欲しいです。お願いします。水は中性ですが、微量ながらＨ＋とＯＨ－になる水分子があると聞きました。よろしくお願いします！

回答No.1

kamepower · ベストアンサー

33sansanさん、こんにちは。

今回の御質問ですが、各原子量とアボガドロ数の知識から求められます。
すなわち、ＨとＯの原子量は1.0と16.0ですので水の分子量は18.0g/molですよね。ここでアボガドロ数は6.02×10^23コ/molなので…

18g÷18.0g/mol×6.02×10^23コ/mol

という式が導きだせます。ご自身で確かめて下さい。

「水は中性ですが、微量ながらＨ＋とＯＨ－になる水分子があると聞きました」について…
水は中性と言われてますが、実は

「Ｈ2Ｏ⇔Ｈ(＋)＋ＯＨ(－)」

という平衡が成り立っているのです。ゆえに“微量”に存在しているのです。

(注)カッコ内はイオンの符号を示す。

回答No.2

パんだ パンだ（@Josquin）

H2O ⇔ H+ ＋ OH- という平衡状態にあり、25℃では
[H+][OH-] = 1.0×10^-14 (mol/L)^2
となっています（ここで[X]はXのモル濃度を表します）ので、
[H+] = 1.0×10^-7 mol/L、[OH-] = 1.0×10^-7 mol/L です。

水 18g を 18mlとすると（これは４℃のときなので、２５℃なら別の値にすべきですが）、ここに含まれるH+の数は
(1.0×10^-7)×(18/1000) = 1.8×10^-9 mol

よって、イオン化している水分子数は
(1.8×10^-9)×(6.02×10^23) ≒ 1.1×10^15 個

お礼

すごくわかりやすかったです！ありがとうございました。