混合溶液のｐＨの求め方

質問

0,1Mの酢酸と0,1Mのギ酸の混合溶液がある。この溶液のpHを求めよ。という問題です。

H+、CH3COO-、HCOO-、OH-を使って式をつくり解くとおもうのですがどのような式を用いて解いていけば良いのかわかりません。どなたか教えてください。

回答No.1

noname#62864

ギ酸や酢酸のpKa（またはKa）を調べ、それに基づいて、[CH3COOH],[CH3COO-],[HCOOH],[HCOO-],[H3O+]の間の関係式を作ります。式の作り方はpKa（またはKa）の定義どおりに作ります。

次に、陽イオンと陰イオンの電荷がつり合うことを式で表します。すなわち、
[CH3COO-] + [HCOO-] + [OH-] = [H3O+]となります。

水のイオン積[OH-][H3O+]=10^-14を用いれば、[OH-]を[H3O+]で表せます。

また、与えられた条件から、
[CH3COOH] + [CH3COO-] = [HCOOH] + [HCOO-] = 0.05 (mol/l)
・・・0.1Mの酢酸と0.1Mのギ酸を等量混ぜるということですよね？それなら濃度が半分になるということです。意味が違うのであれば、ここでの濃度はそれに合わせた値にします。

あとは、上述の連立方程式を解くだけです。

解いていく過程で、適宜、概算を入れていかないと計算に相当の労力を要します。