難溶性の塩

質問

酢酸銀の水に対する溶解度は、
CH3COOAg⇔Ag+ + CH3COO-
のように溶解平衡していて、この溶液に酸を加えると、
CH3COO- + H+⇔CH3COOH
の平衡が生じ、酢酸銀の溶解度は上昇する。
今、溶液のｐHを酢酸のPKaと等しくなるように酸を加えると酢酸銀の溶解度はどうなるか？ただし、酢酸銀の溶解度積をKspとし、酸を加えても体積変化はないものとする。
という問題で、Ksp=[Ag+][CH3COO-]を使って解くのでしょうか？
よく分からないので詳しい解説お願いします。

回答No.2

nious · ベストアンサー

#1ですが、説明不足だと感じたので少し補足しておきますね。

まず CH3COOAg ⇔ CH3COO^- + Ag^+ のように沈殿の一部が溶解するので、
溶けた[CH3COO^-]=[Ag^+]だから、溶解度をs(M)とすれば、
[Ag^+][CH3COO^-]=s*s=Kspがなりたつから、s=√Ksp になります。

また溶液のpH=pKaのとき、[H^+][CH3COO^-]/[CH3COOH]=Ka より、[CH3COOH]=[CH3COO^-]になります。
ところで「酢酸」は、分子状態の「CH3COOH」と、
イオンの「CH3COO^-」の2種の化学種しか存在しないので、これが等しいという事は、
両者の存在比(モル分率)は共に1/2になりますね。

言い換えるとこの条件では塩が溶けて生じたCH3COO^-が、
「すぐにその1/2がCH3COOHに変化し、CH3COO^-は1/2に減ってしまう」
と考えればいいでしょう。
よって溶解度sは、s*(s/2)=Ksp → s=√(2Ksp) になるという事です。

回答No.1

nious

酢酸イオンの加水分解定数：Kh=Kw/Ka≒5*10^(-10)と非常に小さい為、
とりあえず酢酸イオンの加水分解は十分に無視できるものとしますね。

すると酢酸銀の溶解度をs(M)とすれば、[Ag^+][CH3COO^-]=s^2=Ksp → s=√Ksp になります。
ここで溶液のpH=pKaに調整すると、[CH3COO^-]のモル分率は Ka/([H^+]+Ka)=Ka/(2Ka)=1/2になるので、
溶解度sは同様にして、[Ag^+][CH3COO^-]=s*(s/2)=Ksp → s=√(2Ksp) と、√2倍に増加するでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。
なんとなく理解できました。
もう少し自分でも考えてみます。
また機会があればお願いします。