質問: 水酸化物の沈殿生成について [al^3+]:1mol/lの塩化アルミニウム溶液に炭酸水素アンモニウム溶液を加え、水酸化アルミニウムの沈殿が生成されるときのphは、 al(oh)3の溶解度積をksp=5*10^(-33)とすると、 [al^3+][oh^-]^3>kspのとき沈殿が生成されることから、 [oh^-]^3>ksp/[al^3+]=5*10^(-33) [oh^-]>5^(1/3)*10^(-11) ph>-log10{10^(-14)/[oh^-]}≒3.2 となり、計算上ではph=3.2程度以上で沈殿が生成される。 と考えたのですが、考え方はあっているのでしょうか。また、溶解度積の理論は飽和溶液の場合にのみ適用できるといった説明を拝見したのですが、今回のような非飽和溶液の場合はこの計算は適用できないのでしょうか。ちなみに、実際測定を行ったところphが約3.8のときに沈殿の生成が確認されました(素人なため誤差があると思われます)。 化学についてたいした知識は無いのですが、至急調べてほしいと頼まれ困っているので宜しくお願いします。
回答: 基本的な考え方は間違っていないと思います。 沈殿が生じるphを溶解度積から計算しているだけだから何の問題もない筈です。 ただし、活量係数に関わる誤差(混合溶液のイオン強度は大きいでしょう)と、 溶解度積の値は出典によりバラツキが多く見られる点に留意して下さい。 ※ 1m-alcl3 の 溶液は、al^3+ の加水分解により概算で約ph≒2.4程度です。 また nh4hco3 の 溶液は これも大雑把に ph≒7.8 程度です。 塩基性だから加えるとphは上昇するので ph=3.2 にする事は可能でしょう。