ｐHの計算について

質問

水酸化カルシウムが溶解している1.0ℓの水溶液のpHを計算で知る方法がネットにありました。
Ca(OH)2の分子量=74
7.4mgが溶解した水のｐHは7.4*10^(-3)/74=1.0*10^(-4)mol/L
電離度は1で計算
1.0*10^(-4)mol/Lの水酸化カルシウムではOH-は2.0*10^(-4)mol/L
pOH=log(10)2.0*10^(-4)=4-log(10)2=3.699
とありました。この計算によると中性の水に塩基である水酸化カルシウムを
溶解するのに量が少ないと酸性になります。このことについて解説を
いただきたいのですが。当方学生時代は化学が好きでしたが、何十年も
離れてほとんど素人です。よろしくお願いします。

回答No.2

hmakx · ベストアンサー

No.1さんのでほとんどカバーされていると思いますが、少しだけ補足を。
この手の問題では水溶液中に含まれているイオンの電荷均衡式（陽イオンと陰イオンの濃度は同じ）と水のイオン積から式を立てます。
水酸化カルシウム水溶液の場合、
電荷均衡式：2[Ca2+]+[H+]=[OH-]
水のイオン積[H+][OH-]=10^-14(25度の場合)
が成り立ちます。この２つの式から解の公式を用いて解く必要があります。
実際にはある程度の近似が成り立ちますので、解の公式を使うまでもないことが多く、例えば、水酸化カルシウムが少しでも溶けていれば、電荷均衡式から[OH-]が[H+]よりも小さくなることはあり得ません。
ただし中性付近での[H+]は10^-7ですから、この濃度に対して[Ca2+]が十分無視できるほど小さければ、電荷均衡式から[H+]=[OH-]となり、pHは7となります。

お礼

hmakxさん、詳しい解説ありがとうございます。
電荷均衡式や水のイオン積など目新しい（なつかしい？）言葉が出てきて
いましたので、興味が湧いてきました。少し参考書などを見ながら
勉強してみます。まだ解の公式から任意の濃度の水酸化カルシウム水溶液のｐHを計算するレベルではありませんので・・・。ありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

>この計算によると中性の水に塩基である水酸化カルシウムを溶解するのに量が少ないと酸性になります。
残念ですがなりません。
同じように塩酸をどんどん薄めていくとアルカリ性になるという計算をする人がいますが、これも間違い。
水の解離：
Ｈ2Ｏ ←→ＨＯ^-　＋ Ｈ^+
の平衡定数、
[ＨＯ^-][Ｈ^+]＝1.0×10^-14
の制限がありますので、アルカリを希釈していくとアルカリ由来のＯＨ^-の濃度が純水由来のＯＨ^-の濃度より小さくなり、どうやっても酸性にはなりません。

補足

doc_sundayさん、そうそうの回答ありがとうございます。
ひとつ質問です。
アルカリ由来のＯＨ^-の濃度が純水由来のＯＨ^-の濃度より小さくなり・・
とありますが、純粋由来の濃度ってどういう意味ですか？化学は素人ですのでやさしい用語で教えてください。