水のイオン積という操作はなぜ必要か

質問

質問を変えました

H^+とOH^-とのイオン濃度について
それぞれが一定であることが測定によって明らかになったならば
掛け算をせずとも全体のイオン濃度は一定であることは当たり前ですよね。
なにゆえことさら「水のイオン積は一定」との言明をする必要が有りますか。
さらには、なにゆえ掛け算をする「必要」が有りますか。

回答No.1

DJ-Potato · ベストアンサー

質問を非公開にされていては、変える前の質問がわからないですよ。

H+とOH-の濃度の積が一定、というのは、[H+]と[OH-]が一定でなくても成り立つのです。

[H+]が増えたら[OH-]が減って、[H+][OH-]が一定になるのです。

ただの水でも、食塩水でも、水酸化ナトリウム水溶液でも、塩酸水でも、オレンジジュースでも、一定なのです。

>それぞれが一定であることが測定によって明らかになったならば
>掛け算をせずとも全体のイオン濃度は一定であることは当たり前ですよね。

それぞれが一定であることが測定によって明らかになっていなくてもわかる、というのが水のイオン積です。

>なにゆえ掛け算をする「必要」が有りますか。

一定になる法則が、それぞれを掛けた値が一定になる、だからです。

お礼

濃度が等しいとの条件で質問しましたが
≠も含めると理解できました。
ありがとう。

なお、
＞質問を非公開
は何のことかわかりません。
DEFAULT設定があるということかな。
いずれにせよ、文体から、直前付近であることはわかるはずと思います。

回答No.2

NemurinekoNya

論理の根拠を明確にするために「水のイオン積は一定だから」と明言しているのではないでしょうか。
たぶん、高校の化学の問題の解答か何かを見てそのような疑問を感じたのだと思うのですけれど、どんなに当たり前のことでも、それを読む人が誤解しないように、導出の根拠を明確にするというのがマナーですから。
例えば、このような問題が出たとします。

【問題】
OH^-のイオン濃度が10^(-10)のとき、H^+のイオン濃度はいくらになるでしょうか。また、phはいくつでしょうか。

【答え】
「水のイオン積は一定で10^(-14)」だから
[H^+][OH^-] ＝ 10^(-14)
[OH^-] ＝ 10^(-10)なので、
[H^+]×(10^(-10)) ＝ 10^(-14)
[H^+] ＝ 10^-4
ph ＝ -log[H^+] ＝ -log(10^(-4)) ＝ 4

特にテストで、『こんな問題、暗算でできるから』といって、答だけを書いたとします。問題の難易度にもよりますけれども、僕が採点者なら、『あてずっぽうで書いたかもしれない』と考え、大幅に減点をします(笑い)。
これは冗談ですけれども、テストで要求されるのは答だけではなく、自分の考えをどれだけ相手に正確に伝えられるかという能力も求められます。また、思考の過程も採点の判断になりますので、たとえどこかで計算ミスをおかして最終的な答が間違っていたとしても、論理が間違っていなければ部分点をもらますので、明快な答案を書くというのは重要だと思います。

もっとも（化学の）専門家を相手にする学術的な論文や報告書では、そのような気づかいは不必要ですけれども。誤解のしようがありませんし、専門家間では初歩的なことは出来るだけ書かないのが暗黙のルールですから。