pHの計算法

質問

一般に市販されている濃塩酸（HCl分子量:36.5,
モル濃度:12mol/L,密度:1.18g/cm3）のそもそものpHを求めたり、
また濃塩酸を蒸留水で希釈し任意のpHの値を持った水溶液を
作製するなどの計算を仮に手計算から求めたいのですが、
そのような事は可能でしょうか。
もしくは、蒸留水で希釈する事でけで
pHをコントロールしようとする事自体
不可能なことなのでしょうか。

例えば、一般的な問題集にあるような
『0.1[N]塩酸のpHを求めなさい(電離度は１とする)』では、
『0.1[N]塩酸の水素イオンのモル濃度は0.1mol/l＝1.0×10＾-1なので
pH=-log[H+]を用いて、答:pH=1』と計算出来るのですが、
市販の濃硫酸のモル濃度“12mol/L”という数字からは
どうしても計算する事が出来ず困ってしまいました。
また固形の水酸化ナトリウムなどで塩基性をコントロールしたい場合は
どうしたらよいのかご意見を聞かせて頂けると幸いです。
どうぞよろしくお願い致します。

回答No.1

noname#21649 · ベストアンサー

＞そのような事は可能でしょうか。
可能です。
＞不可能なことなのでしょうか。
理論計算ではある程度まで可能です。しかし．ｐＨは対数指標なのでそれなりに実現においての困難さを持ちます。炭酸のコンタミの影響も大きいです。

＞うしても計算する事が出来ず困ってしまいました。
同じように計算してください。有功桁１桁で暗算するとｐＨ－１となります。大体－２くらいまで強酸の研究では想定します。

＞固形の水酸化ナトリウムなどで塩基性をコントロールしたい場合はどうしたらよいのか
水で薄めるなり．温めるなり．色々あります。ｐＨ１６程度まで考えますが．ｐＨメーターの問題があります。ｐＨメーターは普通ガラス電極を使っていますので．ｐＨ１２－１６といったきょうアルカリでは．アルカリ誤差が出て測定が困難になります。

お礼

pHという考え方の中に、負の領域もあったのですね。
ｐＨメーターの測定範囲で見かけていたのですが、
ずっと謎でした。
ありがとうございました！！

回答No.2

shota_TK

#1さんの通りだと思います．
pHは負にならないと先入観を持っていらっしゃるのかな？
それだけ濃いと，負になりますよね．
ただし，解離度はかなり下がると思います．
手元の簡単な資料によると，1mol/lの塩酸の解離度は
0.792と書いてあります．12mol/lだともっと低い値に
なりますよね．
あと，塩酸の場合，HClガスが水に溶けている状態なので，
温度によってはかなり蒸発しますので注意が必要ですね．
硫酸の場合には逆に吸湿の影響が大きいです．

水酸化ナトリウムは水に対する溶解度無限大ですよね．
解離度1という仮定でいいなら，モル濃度から簡単にpHを
計算できますよね．

実際に測定する場合，純水で1000倍とかに薄めてpH計で
測定するのが最も一般的だと思います．

お礼

お返事ありがとうございました！！
なるほど塩酸等の場合、濃度が極端に高い場合には解離度も
下がってくるのですね。
注意して計算してみようと思います。