化学
高校生
解決済み

(4)(5)の解説(どなたかお願いします。
2枚目の解説を見てもやり方が全く分かりません。

135 pH 次の各文の を入れよ。ただし,温度は 25 ℃であるとする。 水素イオン濃度 [H"] が1.0×10~mol/L の水溶液の pH は 0で,その水溶液 に、それぞれ適切な数値または語句(酸·中·塩基のと -3 は 性を示す。 (2) pH8の水溶液の水素イオン濃農度は「 DH1の塩酸を水で1000倍にうすめると, pHは 化学 水酸化物イオン濃度 [OH-]が1.0×10~2 mol/L の水溶液の水素イオン濃農度 1 mol/L で,その水溶液は ② 性を示す。 になる。 は mol/L, pH は②」である。 化学 pH 13 の水酸化ナトリウム水溶液を水で100倍にうすめてできた水溶液の pH 「である。 は
n s (2) O1.0×10-8 ②塩基 135(1) ①3 ②酸 (3) 4 (4) O1.0×10-12 ② 12 (5) 11 [H*]=1.0×10~のとき, pH=x Key Point, 解法 (1) pH<7であるから酸性。 (2) pH>7であるから塩基性。 (3) pHが1の塩酸は, [H*]=1.0×10-'mol/L これを水で1000倍にうすめると, [H*]=1.0×10-4 mol/L 水の電離による影響は, [H*]=1.0×10-7mol/Lなので 無視できる。 (4) [H+][OH-]=1.0×10-14 (mol/L)2であるから、 [H*]=1.0×10-12 mol/L (5) PHが13の水酸化ナトリウム水溶液では, [H]=1.0×10-13 mol/L [OH]=1.0×10-'mol/L [H]は純水よりもはるかに小さいので無視する。 これを水で100倍にうすめると, [OH]=1.0×10-3mol/L → [H*]=1.0×10-! mol/L Nom as 0 2.03868-0 001 Hq 3
化学 ph ph計算

回答

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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][水酸化物イオン濃度]=1.0×10^-14が成り立つ。
水酸化物イオン濃度は、塩基性の溶液のモル濃度×電離度×価数で求まる。
※強酸、強塩基の電離度は1.0と考えられる。
※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

pHを求めなさいということは、すべて水素イオン濃度を求めればよい。

(4)今回与えられた水酸化物イオンのモル濃度は、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、水酸化物イオン濃度
 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][水酸化物イオン濃度]=1.0×10^-14を用いる。
 [水素イオン濃度][水酸化物イオン濃度]=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^-14)/(1.0×10^-2)=1.0×10^-12
 よって、pH=-log(1.0×10^-12)
      =12

続く

たこ焼き

(4)今回与えられた物質は、塩基性の水酸化ナトリウムで、pH=13
 すなわち、水酸化ナトリウム水溶液の-log[水素イオン濃度]=13ということ。
 すなわち、水酸化ナトリウム水溶液の水素イオン濃度は、1.0×10^-13mol/Lということ。
 これは、純水の水素イオン濃度1.0×10^-7よりはるかに小さいので無視する。
 水酸化ナトリウム水溶液の水素イオン濃度が1.0×10^-13mol/Lということは、
 [水素イオン濃度][水酸化物イオン濃度]=1.0×10^-14より、水酸化ナトリウム水溶液の水酸化
 物イオン濃度は、
 1.0×10^-13×[水酸化物イオン濃度]=1.0×10^-14 [水酸化物イオン濃度]=1.0×10^-1mol/L
 これを、100倍に薄めるから、[水酸化物イオン濃度]は、1.0×10^-3mol/Lになる。
 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から、水酸化物イオン濃
 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^-3)=1.0×10^-14
 よって、[水素イオン濃度]=(1.0×10^-14)/(1.0×10^-3)=1.0×10^-11
 よって、pH=-log(1.0×10^-11)
      =11

もしくは、10倍に薄めるたびにpHは1ずつ中性の7に近づいていく、という性質を使う。
すると、
(3)は、1000倍すなわち、10^3倍に薄めているから、pHはpH1から中性の7に3近づいて、pH=4
(5)は、pH13の液を100倍すなわち、10^2倍に薄めているから、pHはpH13から中性の7に2近づいて、pH=11

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