質問: ph=0よりも強い酸のphはいくら? phは0~14の間の数値ですが、 ph=0よりも強い酸のphは一体いくらになるのでしょうか。 例えば、1mol/lの塩酸は水素イオン濃度も1mol/l(=10の0乗)なので、 ph=0ですよね? では、それよりも濃い2mol/lや3mol/lの塩酸のphはいくらになるのですか?
回答: phというのは難しいです。 (私にもあまりよく理解できていません。) 塩酸は水溶液中で完全に電離していると考えていいようですから 1mol/lの塩酸であれば[h+]=1mol/l 10mol/lの塩酸であれば[h+]=10mol/lです。 この値を ph=-log[h+] の式に入れれば ph=0,ph=-1が出てきます。 でもこのphがメーターで計れるか、またはメーターで計って出てきた値がどういう意味を持つかは別の問題です。溶液の酸性の強さを表している量であるとしていいのかも別の問題です。 phの測定は電気的に行っています。 起電力は化学ポテンシャルと結び付けられています。 その式の中に出てくるのは「濃度」ではなくて「活量」という量です。 「活量」は荒っぽく言えば「有効濃度」です。濃度が薄ければ活量は濃度に一致します。濃いとずれてきます。 理化学辞典の「塩酸」の項に「電離度は1mol/lで79%,0.1mol/lで93%である」という文章があります。「電離度」という表現は誤っていると思いますが活量係数(活量と濃度の比)の値を表していると考えれば妥当だろうと思います。1mol/lだけh+があったとしても0.8mol/lあるような働きしかしていないという意味になります。 ガラス電極を使っているメーターではphが1~13の間でしか信頼性がないという説明もあります。 普通のメーターには0~14の目盛りしかないというのは上のような理由があるそうです。 (亜鉛を塩酸に溶かすような場合には2~3mol/lのものを使います。ある程度の反応の速さが要求されるからです。でもphの測定が行われる中和滴定では0.1mol/l程度のものが使われています。) http://ja.wikipedia.org/wiki/ph もっと濃い酸・塩基や超酸と言われているものに対してはphという量ではなくて酸度関数という量を用いるそうです。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%e9%85%b8%e5%ba%a6%e9%96%a2%e6%95%b0 この中に引用されていたurlも参考になります。 http://homepage3.nifty.com/tsuyu/column/ph0ika.html