質問: 化学の問題 25°Cの0,10mol/lアンモニア水中の水酸化物イオン濃度と水素イオン濃度を求めよ。 ただし、25°Cにおけるアンモニアの電離定数を1,7×10(-5乗)mol/lとし、√1,7=1,3とする。 解説して頂けると助かりますm(_ _)m
回答: アンモニア水中での水酸化物イオンの生成は次の反応式で表されます。 nh3 + h2o → nh4^+ + oh^- また、アンモニアの電離定数(kb)は次の式で表されます。 kb = [nh4^+]*[oh^-] / [nh3] アンモニアの初期濃度をcとしてその解離度をαとすれば kb = cα * cα/ c(1-α) ここでαは1に比べて無視できるほどに小さいので kb = c α^2 したがって α = (kb / c)^1/2 水酸化物イオンの濃度はcαですから c * (kb/c)^1/2 = (kb*c)^1/2 kb = 1.7 * 10^-5 で c = 0.1ですから (1.7 * 10^-5 * 0.1)^1/2 = 1.7^1/2 * 10^-3 = 0.0013 水酸化物イオン濃度は 1.3 * 10^-3 mol/l 水素イオン濃度は水のイオン積が25°Cでは1*10^-14 つまり [h^+]*[oh^-] = 1 * 10^-14 [h^+] = 1*10^-14 / 1.3 *10^-3 = 7.69*10^-12 水素イオン濃度は 7.7 * 10^-12 mol/l