必要があれば,以下の数値を用いよ。
化学
(2科目
120分)
日本医科大
原子量
H: 1.00
N: 14.0
C: 12.0
0:16.0
Na: 23.0
Cl: 35.5
K: 39.0
S: 32.0
気体定数 R
8.30 × 103 Pa・L/(K・mol)
アボガドロ定数
6.00 x 1023/mol
水のイオン積
1.0 × 10-14 (mol/L)2
0°C 273 K
対数値
log 10 2 = 0.30
日本医科大
1 である。
(mol/L)-1
2020年度 化学 25
この反応の平衡定数 K を水の濃度が一定であるとみなして次式で表すと、その値はK=
(a)
K =
[CH3COO
[CH3COOH][OH
(b)
Hd
P
A-SA
~
C の文章を読んで ア~シ に適した数値または式を答えよ。
酢酸水溶液中で弱酸としてはたらき, 次のように解離ニウムイオン H3O+ と
酢酸イオン CH3COO を生じる。
CH3COOH + H2O CH3COO- +H3O+
平水の
雪の酸解離定数 Kは,希薄溶液では溶媒である水の濃度を一定とみなすことができるの
分子やイオンのモル濃度を[]で表して次式で与えられる。
Ka=
[CH3COO-][H3O+]
[CH3COOH]
酢酸のK』 を2.0×10 -5 mol/L とする。 0.20mol/L 酢酸水溶液中の酢酸の解離度
程度であるから,溶液中の酢酸分子のモル濃度 [CH3COOH] は 0.20mol/Lと近似で
にって、溶液のpHの値はアと求められる。 一方, 0.20mol/L 酢酸水溶液に純水
イ倍に希釈すると溶液のpHは4.70 になる。このときの酢酸の解離度の値は
ある。
液に水酸化ナトリウムを加えて中和するとき,水酸化ナトリウムは水溶液中で完
OHに解離するので、 中和反応式は次式で与えられる。
0
L
1
2
0
1
滴定率
2
見ていると
滴定率
図1滴定曲線
図1(a) は, 0.20mol/L 酢酸水溶液に水酸化ナトリウムを加えていったときの溶液のpH変
化の様子である。横軸の滴定率は,溶液中の酸に対して添加された水酸化ナトリウムの物質
量 [mol] の比である。ここで水酸化ナトリウムの添加にともなう溶液の体積変化はないもの
|とする。中和の当量点P における未反応率を次式の百分率で表すとオ%である。
当量点Pにおいて中和されずに残っている酢酸分子の物質量 [mol]
溶液に元々含まれていた酢酸の全物質量 [mol]
未反応率 [%]=
x 100
一方,図1(b)は, 0.20mol/L 酢酸水溶液にアンモニアを加えて中和したときのpH 変化の
様子である。 なお、ここでもアンモニアの添加にともなう溶液の体積変化はないものとしてい
る。 アンモニアは水溶液中で弱塩基として次のような平衡を生じる。
ADD NH3 + H₂O NH₁+ + OH
いま, 次式で表されるアンモニアの塩基解離定数K を 2.0 × 10-5mol/L とする。
Kb=
[NH+][OH-]
[NH3]
また, 水溶液中における酢酸とアンモニアの中和反応は次式で表される。
