フッ化水素のpKa

質問

この問題はどのように解けばいいのでしょうか？似たような問題があと五問あるのでこの一問を詳しく教えていただきたいです。
pKa=-logKaを使えばいいのでしょうか？？
pKa＜0 強酸
pKa＞0　弱酸
と書いているのですが、これも使いますか？？
化学のことは、あまりわからないので簡単な言葉で教えていただきたいです・・・

25℃の水溶液におけるフッ化水素のpKaは3.45である。
(1)HFを0.09mol/l,NaFを0.01mol/lの濃度で溶解した25℃水溶液のpHを求めよ。

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin） · ベストアンサー

HFの電離度をαとすると
　　　　　HF　　→　　H+　 ＋ 　F-
電離前　　0.09　　　　0　　　　0
電離量　　0.09α　　　0.09α　　0.09α
平衡時　　0.09(1-α)　0.09α　　0.09α

水の電離（H2O → H+ ＋ OH-）を無視すると
[HF]＝0.09(1-α)
[H+]＝0.09α
[F-](total)＝[F-](from HF)＋[F-](from NaF)＝0.09α＋0.01

Ka＝[H+][F-]/[HF]
10^(-3.45)＝(0.09α)(0.09α＋0.01)／0.09(1-α)　・・・※
（↑pKa=3.45より Ka=10^(-3.45)なので）

この二次方程式を解いてαを求め、[H+]＝0.09αに代入し、pH＝-log[H+]から求める。

上では水の電離（H2O → H+ ＋ OH-）を無視しましたが、本当に無視してよいかはわかりません。（無視しないととんでもなく面倒になります。）
一方、α<<1（αが十分に小さい）がわかっていれば、
[F-](from HF)<<[F-](from NaF)
なので、[F-](from HF)を無視することも可能です。
そうすれば、※の式は一次方程式になるので、αが簡単に求まります。

回答No.2

nious

水の解離による[H^+]を無視できると仮定して近似すると、
[H^+][F^-]/[HF]=[H^+](0.01+[H^+])/(0.09-[H^+])=Ka
[H^+]^2+(0.01+Ka)[H^+]-0.09Ka=0 → [H^+]=2.49*10^(-3)＞＞√Kwより近似は妥当でpH=2.6