ph希釈計算方法を教えて下さい（全くの文系です）

質問

ｐｈ９．２のアルカリ液を、水で２倍及び３倍に薄めた場合のｐｈをお教え願います。

公式、計算式があれば、中学レベルでも理解できる解説を賜れば有り難いです。

恐れ入りますがご指導のほどよろしくお願いいたします。

回答No.1

okormazd · ベストアンサー

正解は、たぶん、

溶けているアルカリの種類によって変わってくるので、ななんともいえない。

でしょう。

また、公式、計算式もなくはないですが、対数、指数の計算などで、「中学レベルでも理解できる解説」はこの場では全く無理でしょう。

一応、以下のように書いておきますが、電離度、水素イオン濃度、水酸化物イオン濃度、水のイオン積、pH、対数、指数がわからなければ計算はできないのではないでしょうか。これらを「中学レベルでも理解できる」ように解説するのは、この場でなくても困難でしょう。

強アルカリで、電離度が1とすれば、水で2倍に薄めれば、アルカリ濃度は1/2になる。

水素イオン濃度を[H+]　(mol/L)とすれば、

pH=-log_10([H+])

です。

したがって、

[H+}=10^(-pH)

また、

水のイオン積、

[H+][OH-]=10^(-14)　(mol/L)^2

だから、水酸化物イオン濃度[OH-]は、

[OH-]=10^(-14)/10^(-pH)=10^(-14+pH)　(mol/L)

2倍に薄めれば、この1/2になるから、

薄めた後の[OH-]は、

1/2×10^(-14+pH)　(mol/L)

薄めた後の[H+]は、

[H+}=10^(-14)/(1/2×10^(-14+pH))=2×10^(-pH)　(mol/L)

よって、薄めた後のpH　pH'は

pH'=-log_10(2×10^(-pH))=log_10(2×10^(-9.2))=8.9

3倍に薄めるなら、同様にして

pH'=-log_10(3×10^(-pH))=log_10(3×10^(-9.2))=8.7

でしょう。

お礼

ご丁寧に有難う御座います。確かに中学レベルの知識では歯が立たないと自覚し、昨日高校の化学参考書を購入し、貴方よりお教え頂いた内容を吟味したい意向です。
またご指導を賜れば幸いです。
重ねて御礼申し上げます。

回答No.2

okormazd

#1です。
その後、誰もコメントしないので、少し追加コメントします。

#1の回答では、100倍、1000倍に計算式をそのまま適用すると、アルカリ性が酸性になってしまいます。だから、厳密に言うと正しくない。それは、純水の水素イオン濃度10^(-7)[mol/L]を考慮していないからです。質問のpH範囲程度では、#1の回答でいいですが、pH=7付近では適用できません。もう少し複雑な事情(平衡の話し)があるので、「中学レベルでも理解」というのはまた困難になるでしょう。