pHについての質問です。

質問

pHについての問題でわからないのでどなたか教えてください。

「0.25 M H2SO4 12 mlを1.0 M NH3 6.0 mlに加えて得られる溶液のpHを求めよ」

NH3 のpKbは1.75 ×10^-5です。
よろしくお願いします。

回答No.4

org1

そうでしたか

まぁ乗りかかった船なのですこしだけ

Kh = ( [NH3] * [OH(-)] ) / [NH4(+)]

ここで両辺に　[H(+)] / [OH(-)]
を掛けると

KwとKbの逆数が出てきますよやってみてください

よってKw / Kb

この式においてKh = Kb　となる確率は限りなくゼロに近いかと

お礼

わかりました。やってみます。ありがとうございました。

回答No.3

org1

解いてみました
9.1になりますよ

しかし，高校生ではないのですか？
解く課程で高校では無理のある対数が出てきました

高校生がターゲットですのでもし違えば降ろさせてください

それから
KhとKbはその性質上等しくなることはありません

補足

クリスチャン分析化学というテキストを使って大学化学の勉強をしています。

このテキストではKh(塩の加水分解定数)は平衡定数ではKb(塩基解離定数)と同じであると書いてあるので疑問に感じました。

お手数お掛けしてすみませんでした。

回答No.2

nious

回答するにあたってお聞きしたい事があります。

(1) 高校化学の問題として解く。

全てのイオンの活量係数≒1、硫酸は2価の強酸とする。

H2SO4 → 2H^+ + SO4^2-
NH4^+ ⇔ H^+ + NH3 ；pKa＝pKa゜＝9.24

(2) 実測値に近いpHを求める。

各イオンの活量係数の近似値を概算し、下のpKa゜とpK2゜を補正、それを用いてpHを求める。

H2SO4 → H^+ + HSO4^-
HSO4^- ⇔ H^+ + SO4^2- ；pK2゜＝1.99

NH4^+ ⇔ H^+ + NH3 ；pKa゜＝9.24

どちらで求めたらよいか。

回答No.1

org1

道筋を示しますので挑戦してみて下さい

まず，硫酸とアンモニアは過不足ないので完全に中和が完了します

硫酸アンモニウムの水溶液ができます

この濃度を計算しましょう　→仮にCとします

この時体積は18mlになっているとして良いでしょう
体積の増加を考慮しないと解答が合いません

次にアンモニウムイオンの加水分解を考えます

[NH3][HO(-)] / [NH4(+)] = Kh = Kw/Kb

の式に従って水酸化物イオンの濃度を決定し，
pH算出に至ります

解答は
ルート(C*Kw / Kb)

※従って水のイオン積が与えられていないとKwを含んだ文字式ということになります

補足

再び質問させてください。なぜ[NH3][HO(-)] / [NH4(+)] = Kh = Kw/KbはKhがKw/Kbとなるのでしょうか？[OH(-)]であるのならKh＝Kbではないのでしょうか？

また、前回解答を書くのを忘れてしまいましたが、org1様が解いてくださった際にpH 9.1になりましたでしょうか？

お手数ですがよろしくお願いします。