解説お願いします🙇‍♀️

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5年以上前

基礎事項
まず、pHは、－log[水素イオン濃度]　でもとまる。
水素イオン濃度は、酸性の溶液のモル濃度×電離度×価数で求まる。
また、[水素イオン濃度][水酸化イオン濃度]=1.0×10^-14が成り立つ。
水酸化イオン濃度は、塩基性の溶液のモル濃度×電離度×価数で求まる。
※濃度とはモル濃度のこと。
モル濃度とは
　溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量

ということは、すべて水素イオン濃度を求めればよい。
また、すべて強酸だから、電離度=1と考えられる

(1)今回与えられた物質は水酸化ナトリウム。
　与えられた水酸化ナトリウム溶液のモル濃度を求める。
　モル濃度を求めなさい、ということは、溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量[mol]を求めなければいけないというこ
　と。今回は、溶液500mLの中に、0.20gの溶質(水酸化ナトリウム)が溶けている。
　　　　　　　　　 ⬇️×2 　　　　　⬇️×2
　すなわち、溶液1L=1000mLの中に、0.40gの溶質(水酸化ナトリウム)が溶けている、とも言い換えることができる。
　モル濃度を求めるということは、溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量[mol]を求めなければよいから、0.40gの水酸化
　ナトリウムが何molか求めればよい。NaOH=40であるから、0.40gのNaOHは、0.40/40=0.010molである。
　すなわち、与えられた水酸化ナトリウム溶液のモル濃度は、0.010mol/L
　また、水酸化ナトリウムの価数は1であるから、水酸化イオンのモル濃度は、
　塩基性の溶液のモル濃度×電離度×価数=0.010×1×1=0.010mol/L=1.0×10^-2mol/L
　問題はpH、すなわち、－log[水素イオン濃度]を求めないといけないから、水酸化イオン濃度から水素イオン濃度に変換
　しないといけない。そのために、[水素イオン濃度][水酸化イオン濃度]=1.0×10^-14を用いる。
　[水素イオン濃度][水酸化イオン濃度]=1.0×10^-14より、[水素イオン濃度]×(1.0×10^-2)=1.0×10^-14
　よって、[水素イオン濃度]=1.0×10^12
　よって、pH＝－log(1.0×10^12)=12　　←計算が分からなければ質問してください

続く

たこ焼き 5年以上前

(2)今回与えられた物質は塩化水素。
　与えられた塩化水素溶液のモル濃度を求める。
　モル濃度を求めなさい、ということは、溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量[mol]を求めなければいけないというこ
　と。今回は、溶液250mLの中に、標準状態で0.56Lの溶質(塩化水素)が溶けている。
　　　　　　　　　 ⬇️×4 　　　　　　　　　⬇️×4
　すなわち、溶液1L=1000mLの中に、標準状態で2.24Lの溶質(塩化水素)が溶けている、とも言い換えることができる。
　モル濃度を求めるということは、溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量[mol]を求めればよ
　いから標準状態で2.24Lの塩化水素が何molか求めればよい。
　標準状態の気体の体積を物質量に直すには、標準状態の気体は種類によらず22.4L/molであったことを思い付く。
すなわち、標準状態の気体1molは22.4Lの体積を占めるということ
　すなわち、標準状態で2.24Lの塩化水素は(1mol:22.4L=◻️mol:2.24L)2.24/22.4=0.10molである。
　すなわち、与えられた塩化水素溶液のモル濃度は、0.10mol/Lということ。
　塩化水素の価数は1であるから、水素イオンのモル濃度は、
　　酸性の溶液のモル濃度×電離度×価数=0.10×1×1=0.10mol/L=1.0×10^-1mol/L
　よって、pH＝－log(1.0×10^-1)=1　　←計算が分からなければ質問してください

今気づきました。(1)水素イオン濃度は1.0×10^-12で、pH＝－log(1.0×10^-12)=12です
すいません。
続く

もえ 5年以上前

丁寧に解説していただきほんとにありがとうございます😭

たこ焼き 5年以上前

酸性の溶液と塩基性の溶液の混合溶液のpHの考え方
　酸性溶液中の水素イオンと塩基性溶液中の水酸化イオンは1:1の割合で反応して、
　水(pH=7)になります(中和反応)。
　ということは、もし、水素イオンの方が水酸化イオンより多ければ、水素イオンと水酸化イ
　オンが結合して水もできますが、水素イオンが余るので、pHは7未満になります。
　もし、水酸化イオンの方が水素イオンより多ければ、水素イオンと水酸化イオンが結合して
　水もできますが、水酸化イオンが余るので、pHは7より大きくなります。
　ちなみに、水素イオンの量と水酸化イオンの量が同じ場所、中性(pH=7)になりますよね。

(3)今回与えられた物質は塩酸と水酸化ナトリウム。
　すなわち、酸性の溶液と塩基性の溶液が与えられたので、中和反応がおこる。
　塩酸から出た水素イオンと水酸化ナトリウムから出た水酸化イオンの量に差はないか調べる。
　塩酸から出る水素イオンの量は、酸性の溶液のモル濃度×溶液の量×電離度×価数より、
　0.40×150/1000×1×1=0.060mol
　水酸化ナトリウムから出た水酸化イオンの量は、塩基性の溶液のモル濃度×溶液の量×電離度
　×価数より、0.80×50/1000×1×1=0.040mol
　水素イオンと水酸化イオンは1:1の割合で反応するから、
　『今回は水素イオンが0.060－0.040=0.020mol余る』ことがわかる
　問題はpH、すなわち、－log[水素イオン濃度]を求めないといけない。
　今回は150+50=200mLの溶液に0.020molの水素イオンが溶けている。
　　　　　　　　⬇️×5 　　　　　⬇️×5
　すなわち、溶液1L=1000mLの中に0.10molの溶質(水素イオン)が溶けている、とも言い換え
　ることができる。
　すなわち、水素イオンのモル濃度は、0.10mol/L=1.0×10^-1mol/L
　よって、pH＝－log(1.0×10^-1)=1　　←計算が分からなければ質問してください

続く

たこ焼き 5年以上前

(4)今回与えられた物質は希硫酸と水酸化ナトリウム。
　すなわち、酸性の溶液と塩基性の溶液が与えられたので、中和反応がおこる。
　希硫酸から出た水素イオンと水酸化ナトリウムから出た水酸化イオンの量に差はないか調べる。
　希硫酸から出る水素イオンの量は、酸性の溶液のモル濃度×溶液の量×電離度×価数より、
　0.010×100/1000×1×2=0.0020mol
　水酸化ナトリウムから出た水酸化イオンの量は、塩基性の溶液のモル濃度×溶液の量×電離度
　×価数より、0.040×100/1000×1×1=0.0040mol
　水素イオンと水酸化イオンは1:1の割合で反応するから、
　『今回は水酸化イオンが0.0040－0.0020=0.0020mol余る』ことがわかる
　今回は100+100=200mLの溶液に0.0020molの水酸化イオンが溶けている。
　　　　　　　　⬇️×5 　　　　　⬇️×5
　すなわち、溶液1L=1000mLの中に0.010molの溶質(水酸化イオン)が溶けている、とも言い換
　えることができる。
　すなわち、水酸化イオンのモル濃度は、0.010mol/L=1.0×10^-2mol/L
　問題はpH、すなわち、－log[水素イオン濃度]を求めないといけないから、水酸化イオン濃度
　から水素イオン濃度に変換しないといけない。
　そのために、[水素イオン濃度][水酸化イオン濃度]=1.0×10^-14を用いる。
　[水素イオン濃度][水酸化イオン濃度]=1.0×10^-14より、
　[水素イオン濃度]×(1.0×10^-2)=1.0×10^-14
　よって、[水素イオン濃度]=1.0×10^-12
　よって、pH＝－log(1.0×10^-12)=12　　←計算が分からなければ質問してください