高校化学 pHを求める問題

質問

高校化学 pHを求める問題

こんにちは。
問題)0.50mol/Lの塩酸10mLに水を加えて、500mLにした水溶液のpHはいくらか。

という問題なのですが、よくわかりません。求め方の式に納得がいきません。

塩酸10mlから500mlの水溶液にしたので、50倍に薄めたことになる。
うすめた水溶液は、
0.50/50=0.010[mol/L]
となる。とあるんですが、なぜ分子？が0.50になるんでしょうか？

0.50mol/Lが、10mlになってるんだから、0.50を100で割って0.005にした上で、50で割るのではダメなんでしょうか？
まったくわからないので、小学生に教えるぐらいのレベルで教えていただけるとありがたいです…

よろしくお願いします！

回答No.2

ORUKA1951 · ベストアンサー

pHの正式な意味は、-log[H⁺]でしたね。
[H⁺]は水素イオン濃度です。塩酸の濃度ではありません。ましてや分子ではありません。

塩酸HClは強酸ですから、水溶液中では100%電離します。
HCl →　H⁺　＋ Cl⁻
一個のHClから、ひとつのH⁺とひとつのCl⁻が出来ますから、HClの濃度と、水素イオンH⁺の濃度[H⁺]は同じです。

モル濃度は、モル数/リットルです。
塩酸の量は
0.50(mol/L)×10(mL)
＝0.50(mol/L)×0.01(L)
ですね。
体積は、500ml=0.5Lですから
{0.50(mol/L)×0.01(L)}/0.5(L)

もっとわかりやすい方法は、
10mLを500mLにするのですから、10mL/500mL は原液の濃度と考えると、1/50ですから
(元々の濃度)×1/50
と考えるほうが計算は楽です。ある濃度の溶液X(L)を薄めてY(L)にしたと言う場合、つねに元の濃度のＸ／Ｙ倍になるとおぼえておけばよい。

すなわち
0.50(mol/L) × 10mL/500mL
0.50/50 (mol/L)
★薄めるときは、こっちの考え方のほうが便利、私もこの方がわかりやすいです。応用が利きやすい。

　塩酸の濃度=水素イオンの濃度ですから
-log[H⁺]＝ -log(10^{-2}) ＝ 2

＞0.50mol/Lが、10mlになってるんだから、0.50を100で割って0.005にした上で、50で割るのではダメなんでしょうか？
　だと、0.50(mol/L) × 0.01(L) とモル数(0.005mol)を出したことになりますから、それを体積で割るなら体積は、500mL　、 0.5Lですから、
「0.50(mol/L)を0.01倍(10ml/L)して、0.005(mol>にした上で、0.5(L)で割る」でなきゃおかしい。

回答No.1

DJ-Potato

0.50mol/Lの塩酸が10mlなので、
塩酸　5mmol　水10ml
これを薄めて500mlにしたので、
塩酸　5mmol　水500ml

濃度が5[mmol]/500[ml]=0.01mol/L

0.50を100で割った0.005(=5ミリ)という数字は、塩酸の濃度ではなく塩酸の量ですので、ご注意を。
水で薄めても、塩酸の量自体が増えたり減ったりするわけではないですよね。
塩酸のまわりの水の量が、増えたり減ったりするので、濃度が変わるんです。

途中計算の数字にもそれぞれちゃんと単位を振るクセをつけておけば、間違いに気付きやすいですしどう計算したらいいかわかりやすいです。
=　の両側で、単位は常に一致していないといけないのですから。