質問: phの計算 50mlビーカー2個(a,b)を用意します。aビーカーにメスシリンダーを用いて25mlの2mol/l nh4oh(4はhの右下に付きます)と25mlの水を量りとり、よく攪拌して均一溶液にします。この溶液をaとします。a溶液からホールピペットを用いて、正確に5ml取り出し、bビーカーに入れます。このbビーカーにメスシリンダーを用いて水45mlを加えよく攪拌します。 このときに、 (1)溶液a中のnh4ohとph (2)溶液b中の[nh4oh]とph を求めなさい。ただし、nh4ohの解離定数はk=1.79×10^(-5)とする。 ...という問題なのですが、頭が混乱してしまい、ややパニック状態です。 (1)では、kが小さいとはいえ、nh4ohはアンモニウムイオンと水酸化物イオンに解離しているわけですが、25mlの水により濃度及びphがどのように変化するかがわかりません。 どなたか教えてください。
回答: これはどこで出された問題でしょう。 nh4ohという表現は以前は使われていたようですが現在は全く使われていません。 nh4-ohの意味であればnの原子価が5になってしまいます。ありえません。 nh4^+とoh^-の結合したイオン性物質であるというのであれば水に溶ければ100%イオンに分かれてしまいます。naohを水に溶かすとna^+とoh^-に100%分かれると考えるのと同じ扱いです。 解離定数が1.79×10^(-5)であるということと食い違います。 この数字は nh3+h2o ⇔ nh4^++oh^- の反応に対する平衡定数です。 [nh4+][oh-]/[nh3]=k です。 ここで使われている試料はアンモニア水のことです。 溶けているアンモニアのほとんどはnh3の形です。ごく一部が上の式に従ってnh4+に変わっています。nh4^+の割合は1%程度でしょう。こういう水溶液をnh4oh溶液と表すことは誤りです。 phの求め方は教科書に載っていると思います。 酢酸のphの求め方が載っていればそれの応用としても求めることができます。酸で考えたことを塩基に裏返して考えることになります。 解説も例題もなくて、いきなり「phを求めよ」ということはありえません。