酸・塩基平衡

質問

さっぱり解らなく困っています・・・・。
どれか一問でも解る方はすみませんが解き方・解答教えてください。

Q1.　5.0×10（－2乗）MのNaOH水溶液のPHを求めよ。NaOHは完全解離で、log5.0＝0.7

Q2.　0.01Mのアンモニア水溶液のPHを求めよ。(弱塩基)　アンモニアのpkb＝4.76である。

お願いします。

回答No.4

htms42

「さっぱり分からない」という文章を書かれると困ります。
本当に分からないのであればこのコーナーで回答を貰っても分からないはずです。
当然学校でいくらかは学習しているはずですのでそれと関連付けてどの部分がどのように分からないのかを具体的に書いていただきたいと思います。教科書の該当ページを調べてみた上での質問であって欲しいです。そうでなければ自分で本を読んで調べるのが面倒くさいので質問しただけという事になってしまいます。

・完全電離の場合は分かるが電離度＜１の場合は分からない
・酸の場合は分かるが塩基のときは分からない、

酸の時の考え方と塩基のときの考え方は同じです。
Ｋａの代わりにＫｂを使えば［Ｈ＋］の代わりに［ＯＨ－］が得られます。［ＯＨ－］が分かれば水のイオン積を使って［Ｈ＋］が分かります。ｐＨとｐＯＨとの間にはｐＨ＋ｐＯＨ＝１４の関係があるということを使っても構いません。

Ｑ１　完全電離で塩基を考えるのは完全電離で酸を考えるのと同じです。塩酸ではｐＨを求める練習をやっているはずですから水酸化ナトリウムでもｐＯＨを求めることが出来るはずです。

Ｑ２　電離度＜１の場合では酢酸を例にとっての例題があったはずです。アンモニアは酢酸の裏返しです。同じ考え方をやればｐＯＨが求められます。
酢酸水溶液の場合、電離度＜＜１として
［Ｈ＋］＝√(ｃＫａ)
になるというのは高校の教科書にも出てくるものです。
これはｃ＞＞Ｋａの場合に成り立つものです。
ｃ＞Ｋａ，Ｃ～Ｋａであれば
［Ｈ＋］＝２Ｋａ／（√(４Ｋａ＋Ｋａ^2)＋Ｋａ）
です。
［Ｈ＋］＞＞［ＯＨ－］としていますので２次方程式になりました。
中性のごく近く［Ｈ＋］～［ＯＨ－］では３次方程式になりますので簡単には解くことができません。

アンモニアの場合は
ＫａをＫｂに置き換えた式が成り立ちます。
［ＯＨ－］＝２Ｋｂ／（√(４Ｋｂ＋Ｋａ^2)＋Ｋｂ）

酢酸のＫａの値とアンモニアのＫｂの値はほとんど同じですから
濃度が同じであれば酢酸のｐＨの値とアンモニアのｐＯＨの値はほとんど同じになります。

高等学校ではｐＫｂという表現は出てこないと思いますので質問者様は大学生だろうと思います。
内容的には高等学校のレベルですからきちんと勉強しなおせば分かるはずのものです。

ｐＫｂ＝４．７６であればＫｂ＜１０^(-4)ですからｃ＞＞Ｋｂが成り立っています。［ＯＨ－］～√(ｃＫｂ)　の式を使うことが出来ます。

お礼

高校生レベルの問題すら解けなくてすみませんでした。
ありがとうございました。

回答No.3

noname#160321

>Q2の
すみません、最近pＫｂ側の計算で「頭が混乱している」ので、正確な答えを書く自信がないんです。(辱;

お礼

そうだったんですか。。。
図々しくすみませんでした
ありがとうございました！！

回答No.2

noname#160321

>Q1.　5.0×10（－2乗）MのNaOH水溶液のPHを求めよ。NaOHは完全解離で、log5.0＝0.7
5.0×10^-2mol/Lで完全解離なら、[ＯＨ^-]=5.0×10^-2 mol/Lになります。
[Ｈ^+][ＯＨ^-]=1.0×10^-14 (mol^2L^-2)
ですから、
[Ｈ^+]=(1.0×10^-14)/(5.0×10^-2)=(1/5)×10^-12(mol/L)
pＨ=-log[Ｈ+]=-log{(1/5)×10^-12}=log5＋12=12.7
>Q2.　0.01Mのアンモニア水溶液のPHを求めよ。(弱塩基)　アンモニアのpkb＝4.76である。
濃度が低いので完全解離で良いのですが、水自身の解離が関わってきます。
pＫb=14 －pＫa=14-4.76=9.24
Ｋa=[Ｈ^+][ＮＨ3]/[ＮＨ4^+]=10^-9.24 (mol/L)
[ＮＨ3] ＋ [ＮＨ4^+]=0.01 (mol/L)
[Ｈ^+][ＯＨ^-]=1.0×10^-14 (mol^2L^-2)
[Ｈ^+][ＮＨ4^+]=[OH^-] (電荷の中性)
これから[Ｈ^+]を算出します。

お礼

Q1　はとっても良く解りました！
ありがとうございました。
図々しくてすみませんが、Q2の
Ｋa=[Ｈ^+][ＮＨ3]/[ＮＨ4^+]=10^-9.24 (mol/L)から解らなくて・・・・・もしお時間がありましたら教えて下さい。
お願いします。

回答No.1

2kaku34

参考に
次の水溶液の水素イオン濃度、及びｐHを求めよ
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1413743214?fr=rcmd_chie_detail
塩の加水分解と水溶液の液性についての指導
http://chem.sci.utsunomiya-u.ac.jp/v3n2/ohmori/EN.bak
NaOH---強塩基、NH4OH---弱塩基
イオンの授業の前に
http://www.hi-net.zaq.ne.jp/t-nishi/ion_jugyo/ion1.htm

お礼

ありがとうございます。
pkaの問題の解き方について解る方はすみませんがお願いします。。。