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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
(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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