緩衝溶液のpH計算を教えて下さい

質問

酢酸（Ka=1.8x10-5）0.01M、酢酸ナトリウム0.02Mを含む1リットル水溶液のpH（log3＝0.477）の求め方が分かりません。

緩衝溶液のpHということは、－log[H+]＝－log(Ka×酢酸濃度/酢酸ナトリウム濃度)で、この場合は、pH＝－log(Ka×1/2)　から、5－log1.8ｘ0.5＝4.86？　
つまりpHは4.86...？になるのでしょうか？？
宜しくお願いいたします。

回答No.2

raiamulti · ベストアンサー

logの形に持って行くところまでは合っているので、あとはlogの計算に注意すればNo.1の方と同じ答が得られますよ。
ちょっと計算をどのようにしたのかが分からないのですがが、質問の式をもとにやってみると

pH=-log(Ka*1/2)
=-log(1.8*10^-5*0.5)
=5-log(1.8*0.5)
=5-log0.9
=5-log9*10^-1
=5-(log3^2-log10^-1)
=5-(0.477*2-1)
=6-0.954
=5.046
（ちょっと書き方が回りくどくなりますが…）

いちおう補足としては近似できる理由が
酸HA、この酸からなる塩MAの電離に関して
HA　<=>　H+　+　A-
MA 　=>　M+　+　A-（完全電離）
が成り立つため、溶液中のA-は塩から電離するため酸の電離平衡が極端に左に移動することから
溶液中の[A-]≒塩濃度に限りなく近い
↓
溶液中の[HA]≒電離が限りなく抑えられているから電離する前の酸濃度に限りなく近い
といった感じになります。

お礼

有難うございました！
補足も含め、大変詳しく分かりやすい解説をいただき、助かりました！！

回答No.1

c80s3xxx

Ka=[H+][A-]/[HA]
今の条件では [A-]=0.02，[HA]=0.01 と近似できるので，
1.8×10^-5=[H+]×(0.02/0.01)
∴ [H+]=9.0×10^-6
pH = -log[H+] = -log(9.0×10^-6) = 6 - log(3^2) = 6 - 2×0.477 = 5.046

答 pH 5.0

お礼

早速のご丁寧な回答、有り難うございました！
助かりました。