質問: phの問題。 自分の出した答えが問題集と違っていたので、添削をお願いします。 酢酸の電離定数kaを1.77×10^(-5) (mol/l)として、次の溶液のphを求めよ。 (1)2.0×10^(-2)mol/lの酢酸水溶液 10.0mlと、 2.0×10^(-3)mol/l の塩酸 10.0ml を混合した溶液。 [h+]=√(c・ka) (cは酢酸のモル濃度) より、 [h+]=【√{2.0×10^(-2)×1.77×10^(-5)}×10/1000 +2.0×10^(-3)×10/1000】×1000/20 ph=-log[h+] =2.84 となったのですが、答えが2.93でした(汗) (2)1.5×10^(-2)mol/lの酢酸、1.5×10^(-2)mol/lの酢酸ナトリウム水溶液、および3.0×10^(-3)mol/lの塩酸をそれぞれ10mlずつ混合した溶液。 まず、1.5×10^(-2)mol/lの酢酸、1.5×10^(-2)mol/lの酢酸ナトリウム水溶液をそれぞれ10mlずつ混合した時の水素イオン濃度は、 [h+]=(c・ka)/ c’ (cは酢酸のモル濃度、c’は酢酸ナトリウムのモル濃度) より、 [h+]={1.5×10^(-2)×10/1000×1.77×10^(-5)} ÷{1.5×10^(-2)×10/1000} =1.77×10^(-5) までは分かったのですが、塩酸を加えたときの水素イオン濃度が分かりません。ちなみに答えは4.6になるそうなのですが・・・ この解き方の分かる方、お願いします!
回答: こんにちわ。 最初に、いちいち1000を掛けたり、割ったりしなくて良いですよ。体積が何倍になったかだけ考えてくださいね。 (1)水素イオン濃度を単純に足してはいけません。 塩酸が完全解離するとして、塩酸分の[h+]は最終溶液で1.0 × 10^(-3) ka=(1.0 × 10^(-3) + x)(x)/(b - x)=1.77×10^(-5)(mol/l) xは「解離している酢酸」濃度で、bは酢酸の初期濃度の半分(体積が2倍になったから) 1.0×10^(-2)mol/l です。これで解けるはず。 (2)も同様に塩酸と酢酸ナトリウムは完全解離しますから、 ka=(「塩酸から来たh+濃度」+ x)(「酢酸ナトリウムから来た酢酸イオン濃度」+x)/(「酢酸から来た酢酸濃度」 - x)=1.77×10^(-5)(mol/l) x=「酢酸から来たh+濃度」=「酢酸が解離して出来た酢酸イオン濃度」 になります。これを解きます。