問題の添削2

質問

下の続きです

問3 25℃、1atmのアンモニア2.45lを水に溶かし500mlのアンモニア水を作った
NH3 + H2O ＜＞NH4 + OH

3-1)アンモニア水のモル濃度は幾らか？
これはアボガドロの法則の0℃ 1atmで1molの気体は22.4lという事を使うのでしょうか？
とすると0+273:25+273=22.4:xより25℃1atm、1molの気体の体積はx=24.45L(=24.5L)
つまり問題のアンモニアは0.1mol、これを500mlに溶かす訳だからモル濃度(mol/L)は0.2mol/L　となりました

3-2)アンモニアのｐHはいくら？ 電離度aは１に比え非常に小さい、アンモニアの電離定数を1.7×10^-5mol/lとする
　最初のアンモニア濃度が0.2mol/lとする、反応で減る量を0.2amol/l
アンモニウムイオンが0.2a、水酸化物イオンも0.2aとなる
それよりKa=(0.2a)^2/0.2(1-a) （注:水は無視してよかったですよね？
aは1より非常に小さいので1-a=1とするとKa=0.04a^2
これが1.7×10^-5なので計算すると
a^2＝4.25×10^-4となる
さてa=OH-の濃度とすると
[OH]=√4.25×10^-2=2.05×10^-2
[H]=1×10^-14/2.05×10^-2=0.488×10^-12
pH=-log[H]=13-log[4.88]=13-0.688=12.3となりました

以上です、考え方でおかしな部分があればご指摘いただけると幸いです

回答No.1

noname#61843

こんばんは。

＞　小さい、アンモニアの電離定数を1.7×10^-5mol/lと　する。
　最初のアンモニア濃度が0.2mol/lとする、反応で減る量　を0.2amol/lアンモニウムイオンが0.2a、水酸化物イオ　ンも0.2aとなる
　　それよりKa=(0.2a)^2/0.2(1-a) （注:水は無視してよ　　かったですよね？
　　aは1より非常に小さいので1-a=1とするとKa=0.04a^2
　　　これが1.7×10^-5なので計算すると
　　　a^2＝4.25×10^-4となる
ここですが，ｋ＝(0.2a)^2/0.2(1-a)＝ 0.04a^2となりますか。0.2a^2となると思います。
　以降の計算をそれで続けてみてください。

お礼

ありがとうございます
確かに0.2で割るのを失念していたみたいですね。
となると
K=0.2a^2=1.7×10^-5より
a^2=8.5×10^-5=85×10^-4
a=√85×10^-2=9.22×10^-2=[OH]
[H]=1×10^-14/9.22×10^-2=1.08×10^-13
pH=13-log[1.08]=13-0.033=12.967
よってpH13.0 となりました