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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。
でも、電離度が与えられていない。①④のNaOHとHClは強塩基、強酸だから電離度が1.0と考えられますが、
②③⑤の電離度がわからない(少なくとも、電離度が1.0より小さいことはわかる)。
また、①～⑤を見ると、塩基性の溶液と酸性の溶液と中性の溶液があることに気がつく。
で、pHは酸性の溶液は小さくて、塩基性の溶液は大きいですよね。
塩基性の溶液は①③、酸性の溶液は②④、中性の溶液は⑤ですよね。
すなわち、少なくとも①③＞⑤＞②④である。
後は、①③でどちらがpHが大きいのか、②④でどちらがpHが大きいのかを求めればよい。
では、まず、①③でどちらがpHが大きいのか考える。
①の電離度は1.0、価数は1価であるから、①の水酸化物イオン濃度は0.1×1.0×1=0.1
求めるのはpH、すなわち、水素イオン濃度を知りたいから、
水のイオン積 [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]×0.1=1.0×10^-14
[水素イオン濃度]=1.0×10^-13
よって、pH=－log[水素イオン濃度]=－log(1.0×10^-13)=13
③の電離度は1.0より小さい、例えば、0.010とすると、
価数は1価であるから、③の水酸化物イオン濃度は0.1×0.010×1=1.0×10^-3
求めるのはpH、すなわち、水素イオン濃度を知りたいから、
水のイオン積 [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
[水素イオン濃度]=1.0×10^-11
よって、pH=－log[水素イオン濃度]=－log(1.0×10^-11)=11
続く
丁寧に説明して頂きありがとうございました！！
次に、②④でどちらがpHが大きいのか考える。
④の電離度は1.0、価数は1価であるから、④の水素イオン濃度は0.1×1.0×1=0.1
よって、pH=－log[水素イオン濃度]=－log(1×10^-1)=1
②の電離度は1.0より小さい、例えば、0.010とすると、価数は1価であるから、
②の水素イオン濃度は0.1×0.010×1=1×10^-3
よって、pH=－log[水素イオン濃度]=－log(1×10^-3)=3
分からなければ質問してください