質問: phの求め方 0,1mのアンモニア溶液50mlと0,1mの塩化アンモニウム溶液50mlを混合した溶液がある。この溶液に 1:0,1mのhcl溶液を添加した。 2:0,1mのnaoh溶液を添加した。 それぞれのphを求めよ。 1:nh3+hcl⇔nh4cl k=[nh4+]/[h+][nh3]=10^-9,26 kw=[h+][oh-]=10^-14 0,1m×(100/120)=[nh4+]+[nh3] 0,1m×(20×120)=[cl-] nh3>hclなので[cl-]=[nh4+]=2/100 よって[nh3]=8/120 これらをkの式にだいにゅうして[h+]=10^-8,68 ph=8,68 となったのですが、考え方は当っているでしょうか?授業で習ったのを参考に解いてみたのですが自信がありません。また2番は解き方、どのような反応をするのかよくわかりません。塩基性になるのは分かるのですが・・・。添削と2番の解き方を教えて下さい。回答よろしくお願いします。
回答: > k=[nh4+]/[h+][nh3]=10^-9,26 分母分子が逆でしょう. #2 の方 >ここから両辺のアニオンとカチオンは同数だから >[h+] + [nh4+] = [cl-] おしいです. [h+] + [nh4+] = [cl-] + [oh-] です. ほんとうは「腕力」で解くべき問題なのです.きちんと連立方程式をたて,その数値解を求めるのが正道です.妙な近似を考えるから却って難しいのです. 考えるのは チャージバランス [nh4+]+[h+]+[na+]=[cl-]+[oh-] マスバランス [nh4+]+[nh3]=計算可能な数値 [na+]=計算可能な数値 [cl-]=計算可能な数値 平衡関係 [h+][nh3]/[nh4+]=10^-9.26 [h+][oh-]=10^-14 見ての通り,6個の変数に対して6個の方程式ですから,任意の変数について解くことができます.この場合,[h+] について解けば3次方程式になります.それをきちんと数値計算でもして解けばいいのです.今は excel でも使えばたいした手間をかけずに精度のよい解が求められます. たしかにあれとこれは濃度が小さいから無視できて,というのは可能です.しかし,それはそれほど重要なことなのでしょうか.上の各式の意味をきちんと理解できて,どのような場合でもそれをすかさず適用できることの法が本質的理解なのではないでしょうか. 筆算だけで求まるような近似解法ももちろんありますが,私の意見は上に書いたようなものなので,それを説明するのはやめておきます.