質問: 緩衝溶液に関する計算問題 緩衝溶液に関する計算問題 酢酸と酢酸ナトリウムをそれぞれ0.20[mol/l]含む緩衝液がある。この緩衝液10[ml]に0.10[mol/l]の水酸化ナトリウム水溶液4.0[ml]を加えた後のphはおよそいくらか。 ただし、酢酸の酸解離定数kaは次の通りである。 ka=1.8×10^(-5) [mol/l] (pka=4.74) 答えは4.92だそうですが、さっぱり分かりません。 宜しくお願いします。
回答: 緩衝溶液の定番問題ですね。利用するのは (1)酢酸の解離平衡 [ch3coo-][h+]/[ch3cooh]=ka (2)酢酸&酢酸イオンに関するバランス 元の緩衝液10mlには酢酸と酢酸ナトリウムがそれぞれ0.2mol/l含まれているので [ch3coo-]+[ch3cooh]=0.4 です。ここに4mlのnaoh水溶液を加えたのだから体積は14mlに変化しているので [ch3coo-]+[ch3cooh]=0.4/1.4 (3)イオン(電荷)のバランス 溶液全体としては電荷は±ゼロですから、 [ch3coo-]+[oh-]=[na+]+[h+] となります(ナトリウムは全量イオンになっています)。 (4)水のイオン積 [h+][oh-]=10^-14 未知数は[ch3cooh]、[ch3coo-]、[h+]、[oh-]の4個で式も4個あるので連立方程式を解けば[h+]が判り、phも求められます。