化学 pHグラフ

質問

化学のグラフの問題です。

x軸を炭酸ナトリウム水溶液の濃度のlog値、y軸をpHとしたとき
ほぼ直線のグラフになる理由は何か、という問題です。

pH=-log[H+]という公式を使うのかなと思いましたが、どのように書けば良いかわかりません。
回答お願いします。

回答No.1

nious · ベストアンサー

Na2CO3の解離：Na2CO3 → 2Na^+ + CO3^2-
加水分解：CO3^2- + H2O ⇔ HCO3^- + OH^-

Na2CO3の濃度 C がそれ程希薄で無く ‥(*)、[HCO3^-]≒[OH^-] 及び C＞＞[OH^-] と見做せるとき [HCO3^-][OH^-]/[CO3^2-]≒[OH^-]^2/(C－[OH^-])≒[OH^-]^2/C＝Kh (加水分解定数) と近似出来ます。

[OH^-]^2≒C・Kh
(Kw/[H^+])^2≒C・Kh
2・log(Kw)＋2・pH≒log(C)＋log(Kh)
pH≒(1/2)・log(C)＋(1/2)・log(Kh)－log(Kw)

ここで pH＝y、log(C)＝x (1/2)・log(Kh)－log(Kw)＝κ(定数) と置くと式は y≒(1/2)・x＋κ と書けます。

つまり(*)の条件を満たすとき、傾きが 1/2, y切片がκの直線に近似されます。

お礼

詳しい回答どうもありがとうございました！