硫酸ナトリウムのｐＨ

質問

０．１Ｍ硫酸ナトリウムのｐＨを求めよ。第１段解離を１００％、第２段解離を１０＾－２とする。この問題の解き方で質問です。まず、電荷のバランスを考えて、[Na^+]＋[H^+]=[HSO4^-]＋[SO4^2-]としました。解離平衡の式は、Ｎａ２ＳＯ４→ＮａＳＯ４＾－＋Ｎａ＾＋　　ＮａＳＯ４＾－→ＳＯ４＾２－＋Ｎａ＋でいいんでしょうか？正直わからないので、参考になるＷｅｂページがあれば教えてください。

回答No.2

c80s3xxx · ベストアンサー

> SO4^2-=0.1になることはわかりました。

なりません．HSO4(-) の形でいるものと，SO4(2-) の形でいるものの両方がありうるからです．

硫酸ナトリウムの濃度から，
[Na+]=0.2
[SO4(2-)] + [HSO4(-)] = 0.1

溶液の電気的中性条件から
[H+] + [Na+] = [HSO4(-)] + 2[SO4(2-)] + [OH-]
ただし，[OH-] は現実的には無視してよい．無視したくないときは，Kw=[H+][OH-] の関係を利用．

解離平衡から
[H+][SO4(2-)]/[HSO4(-)]=10^-2 (解離定数)

以上を連立させて解けば OK．

> 硫酸ナトリウムは強酸強塩基の塩

強酸とみなすなら，2段目の解離も100%でなければ．解離定数を考えている時点で，この仮定と矛盾．

補足

回答してくださった式を連立させて解くと、[H^+]がマイナスの値になってしまうのですが・・・。あと、電気的中性条件の式で、2[SO4^-]としているのは、硫酸ナトリウムの電離によって生じたものと、硫酸から生じたものとをあわせているから、2[SO4^-]となっているのでしょうか？

回答No.5

c80s3xxx

厳密にその式になるかどうかはチェックしてませんが，
それを解くともっともらしい値になるようですから，
あってるんじゃないですかね．

お礼

なんとか解決しました。ありがとうございました。

補足

Na2SO4→SO4^2-+2Na^+　この解離で生じたSO4^2-=0.1とする。次に、SO4^2-+H2O→HSO4^-+OH^-　この反応でのそれぞれの濃度を、[SO4^2-]=0.1-x [HSO4^-]=[OH^-]=xとして、[H^+]=10^-14/x　とします。xは解離で生じたぶんです。
10^-2=[H^+][SO4^2-]/[HSO4^-]　この式にそれぞれの値を代入して、x=√10×10^-7　となりました。これを使って[H^+]をだして、pHを求めると、7.5になりました。このやりかたで答えをだしたのですが、あってるでしょうか？また、pHの値もこれでいいのでしょうか？

回答No.4

c80s3xxx

電気的中性条件の [SO4(2-)] につく係数の 2 は，単に電荷を数えているからです．2価イオンの持っている電荷は，1価イオンの電荷の2倍だから 2倍しているというだけのこと．

回答No.3

c80s3xxx

ああ，Na2SO4 でしたね．
この場合はわずかに HSO4(-) ができるということは，H2O から H+ が奪われるということなので，わずかにアルカリ側に傾くので，[OH-] を無視したのが敗因です．この場合は [H+] も無視できないので，諦めて Kw=[H+][OH-] も入れて解き直してください．
概略，pH 7.5 くらいになるはずです．

補足

[H^+]=Xとおいて、式を連立させると、X^3+11×10^-2X^2-10^-14X-10^-16=0になりました。この式を解けばいいのでしょうか？

回答No.1

c80s3xxx

Na+ は必ず完全イオン化．したがって，[Na+] はすぐに計算可能．
あとは硫酸の解離平衡と電荷バランス（式は今回はそれで正解．ただし，OH- の存在を無視したことに注意）を連立させる．

# 今度削除されても，もう追記しませんから．

補足

Na^+=0.2、SO4^2-=0.1になることはわかりました。しかし、その先がわかりません。硫酸ナトリウムは強酸強塩基の塩なので、ｐＨ＝７になると思うのですが。