PHの求め方

質問

0.1mol/l の酢酸100mlのPHはいくつですか。

回答No.1

hydrophobic

酢酸の解離定数は、Ka＝1.75×(10)－5乗、pKa＝4.76
CH3COOH＋H2O⇔CH3COO-＋H3O+…(1)
酢酸を水に入れた瞬間にはCH3COOHはH+を放出していないと考えると、その時点でのCH3COO-とH3O+の物質量はともに0mol。しかし、ある時間が経過すれば(1)式平衡に達する。 その時点でのCH3COO-の物質量をxmolであるとすると、H3O+、CH3COOHの物質量はそれぞれxmol、(0.1－x)molでなければならない。
pH≒－log[H3O+]＝－logxが求める値。
Ka＝[CH3COO-]×[H3O+]/[CH3COOH]＝(x)2乗/(0.1－x)＝1.75×(10)-5乗
xについての2次方程式
(x)2乗 ＋1.75×(10)-5乗x－1.75×(10)-6乗＝0を解けばよい。
近似式では、弱酸(左→右の反応はわずかしか起こらない)だから、0.1＞xの関係が成立する。(0.1－x)≒0.1。Ka＝(x)2乗/0.1＝1.75×(10)-5乗
x＝√0.1Ka＝√1.75×(10)-6乗