この問題の答え合わせお願いします。

質問

(1)[Cl-]　0.04 mol/L　　[H+] 0.04 mol/L

(2)[CH3COOH] 0.1 mol/L

(3)[Cl-] 0.04 mol/L　　　[CH3COO-] 0.1 mol/L

と求めたのですが・・・

正しい答えを教えてください。
(計算過程もお願いします。)

回答No.1

meowcoooo · ベストアンサー

(1)
HCl:0.2×20/1000=0.004mol
NaOH:0.5×20/1000=0.010mol
中和で
NaCl:0.004mol
H2O:0.004mol
NaOH:0.006mol(余り)
NaCl完全電離なので
[Cl-]=0.004mol/0.1L=0.04mol/L
NaOH完全電離
[OH-]=0.006mol/0.1L=0.06mol/L
水のイオン積[H+][OH-]=10^-14より
[H+]=10^-14 /0.06=1.67×10^-13mol/L

(2)
電離定数K(3×10^-5)
電離度αとすると
弱酸の電離では
電離後の濃度は
[ch3cooh]=c(1-α)
[ch3coo-]=[h+]=cα
K≒cα^2⇔︎α≒√K/c

いま濃度cは
c=0.5mol/L×(20／1000)L ÷0.1L=0.1mol/L
α=√(3×10^-5 ×0.1)=1.73×10^-3
[ch3cooh]=0.1×(1-1.73×10^-3)=9.98×10^-2mol/L

(3)
[hcl]＝[h+]＝0.2× 50/1000 ÷0.1=0.1mol/L
[ch3cooh電離前]＝0.5× 20/1000 ÷0.1=0.1mol/L
酢酸が電離すると[h+]が0.1より増えるのがわかりますよね
[ch3cooh]=0.1-x
[ch3coo-]=[h+(酢酸由来)]=x
よって平衡式から
[h+][ch3coo-]/[ch3cooh]＝(0.1＋x)・x/(0.1‐x)＝K
ここで0.1>>xと仮定し近似します
≒0.1 x/0.1=x=K

よって
[ch3coo-]=x=K=3×10^-5mol/L

近似の寸前の式は二次方程式なので
解の公式で解く方法もありますが
結局少し近似は必要です

参考URL：

http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2008/08ko-114.html

お礼

ありがとう御座います