phについて

質問

1000mlの水に２Nの水酸化ナトリウム水溶液を0.1ml加えた場合のphはどのようにして求めればいいのですか？水酸化ナトリウム水溶液が少ないから無視するとかはなしでお願いします。

僕が計算した方法を一応書きます。
[OH-]＝0.0001/1.0001×２＝0.00019998・・・
pOH＝log[OH-]＝-log0.00019998≒3.7
[H+]+[OH-]=14　なのでｐｈを10.3と計算したのですが間違ってますか？間違っている箇所がありましたら指摘をお願いします。

回答No.6

htms42

ｐＨの計算については既に解答されています。
有効数字について書かせてもらいます。

＞有効数字を考えれば無視するような値ですが、それでもpHが７よりだいぶ大きくなるのはなぜなのでしょう？

有効数字について誤解があるようです。
水に水酸化ナトリウム水溶液を加えたことによって起こる変化すべてが有効数字の対象になります。ある変化で影響がなかったからといって他の変化が同じように影響がないということは成り立たないのです。

水に水酸化ナトリウム水溶液を加えたときに起こる変化は３つあります。はじめの水と加えた後の水溶液とを比べます。
（１）水溶液の体積の増加
（２）Ｎａ＋の増加
（３）ＯＨ－の増加

（１）水溶液の体積は濃度を考えるときに必要です。
でも１．０００Ｌが１．０００１Ｌになったということは考える必要がありません。影響が小さすぎます。
＞[OH-]＝0.0001/1.0001×２＝0.00019998・・・
という計算は無駄な計算です。
［ＯＨ－］＝２×０．０００１／１．０＝０．０００２で十分です。
濃度の２Ｎ，加えた体積の０．０００１Ｌという表現からも言えることです。
（２）Ｎａ＋は今考えているｐＨに無関係ですので考える必要がありません。
（３）加える前のｐＨがどれくらいであったかで影響が異なります。
同じ１万円でも普通のサラリーマンにとっての１万円と年収～億という大金持ちにとっての１万円は意味が違います。
加える前が中性であるというのは酸性・アルカリ性という面ではまったくの貧乏人と同じです。少しでも増加することの意味は大きいです。
＞pOH＝log[OH-]＝-log0.00019998≒3.7
ｐＯＨ＝－ｌｏｇ［ＯＨ－］＝－ｌｏｇ０．０００２＝４－ｌｏｇ２
＝４－０．３＝３．７です。もともとがｐＯＨ＝７という状態ですからかなりの変化です。
コップの水に赤インクを一滴たらします。うっすら色がつきます。
コップの中にぶどうジュースが入っていたとしたらどうでしょう。色の変化はわかりません。どちらの場合も体積の変化は無視できます。

もともとの質問の中の
＞酸化ナトリウム水溶液が少ないから無視するとかはなしでお願いします。
という文章でどう理解しているかが気になりました。考えている性質、量によって無視できる場合もできない場合もあるのです。

回答No.5

noname#47894

No.4です。数値が間違っていました。

例えば、1Nの水酸化ナトリウム水溶液であれば、0.01mLを1Lに溶かした場合でさえも、

ではなく、

例えば、1Nの水酸化ナトリウム水溶液であれば、0.001mLを1Lに溶かした場合でさえも、

です。

回答No.4

noname#47894

>それでもpHが７よりだいぶ大きくなるのはなぜなのでしょう？やはり２Nだからですか？

水酸化ナトリウム水溶液は、アルカリ性ですので、きれいな水に溶かした場合、pHは通常7より大きくなります。２Nの水酸化ナトリウム水溶液を0.1ml加えた場合であれば、とうてい無視できない量となります。

例えば、1Nの水酸化ナトリウム水溶液であれば、0.01mLを1Lに溶かした場合でさえも、
[OH-]＝10^(-6)mol/Lとなって、[H+]=10^(-8)mol/Lより
pH＝-log[H+]＝8となります。

もっとも、理論上は上記の通りですが、あまりにも薄い水溶液であれば、空気中の二酸化炭素が溶けたり、もし水道水を使用したりすれば塩素の影響などが出て、計算との一致は悪くなるでしょう。

それから、pOH＝log[OH-]　と書いていますが、pOH＝－log[OH-]ではないですか？
[H+]+[OH-]=14　は誤っていますが、pOH＋pH＝14と書くなら、O.K.です。

回答No.3

noname#62864

中和滴定の実験をすればよくわかるのですが、pHが７の付近では、少量の酸や塩基でpHが大きく変わります。
その理由はpHが-log[H+]だからです。たとえば、単純なアルカリ水溶液の場合（緩衝溶液などでない場合）pHが８の水溶液の[OH-]にアルカリを１滴加えて９になるとするならば、pHを１０にするには約１０滴、pHを１１にするには約１００滴が必要です。このように、中性付近の方が１滴の酸や塩基でもpHに大きな影響を及ぼすということです。

計算してみればわかると思いますが、仮に１規定でも、pHの差はさほど大きくないはずです。pHを１かえようと思えば0.2規定でなければなりません。
要は、中性付近であるということがpHが大きく変化する理由であるといえるでしょう。

回答No.2

noname#62864

結果はOKです。途中は変です。

＞水酸化ナトリウム水溶液が少ないから無視するとかはなしでお願いします。
無視して下さい。有効数字を考えれば無意味です。

＞[OH-]＝0.0001/1.0001×２
[OH-]＝(0.0001/1.0001)×２　書き方の問題でしょうが。

＞[H+]+[OH-]=14　なので
[H+]x[OH-]=10^-14 です。まあ、意味はわかっているようですが式は違います。

お礼

なんか僕が書いた式はむちゃくちゃですね。しかも書き方もひどいです・・・。本当にすいません。
有効数字を考えれば無視するような値ですが、それでもpHが７よりだいぶ大きくなるのはなぜなのでしょう？やはり２Nだからですか？

回答No.1

mac_res

計算以前の問題ですがphでもPHでもなく、pHと書いてください。

お礼

こういうところからきっちりとやらないからこのような問題も解けないんですよね・・・。本当にすみません。指摘ありがとうございます。