では、まず、電離度の意味から。
電離度とは、どれくらいが電離するかを表したものです。
たとえば、電解質が10個あって、電離度が0.90なら、電解質10個のうち10×0.90=9個が
電離するということ。すなわち、電解質10個のうち1個はそのまま存在する、ということ(図参照)。
たとえば、電解質が200個あって、電離度が0.01なら、電解質200個のうち200×0.01=2個が
電離するということ。すなわち、電解質200個のうち198個はそのまま存在する、ということ。
たとえば、電解質が1molあって、電離度が0.05なら、電解質1molのうち1mol×0.05=0.05molが電離するということ。すなわち、電解質1molのうち0.95molはそのまま存在する、ということ。
では、今回の問題
0.10mol/Lの酢酸水溶液の酢酸の電離度は0.013である。この時、水溶液には、何が何mol存在するか？
酢酸の電離式の係数の関係より、1molの酢酸が電離すると1molの酢酸イオンと1molの水素イオンが発生することがわかります。
今回は、何molの酢酸が電離しますか？
今回は、溶液1Lあたりに0.10molの酢酸が溶けており、酢酸の電離度は0.013であるから、溶液1Lあたり0.10×0.013=1.3×10^-3molの酢酸が電離することがわかります。1molの酢酸が電離すると1molの酢酸イオンと1molの水素イオンが発生するのだから、1.3×10^-3molの酢酸が電離すると1.3×10^-3molの酢酸イオンと1.3×10^-3molの水素イオンが発生することがわかります。
また、溶液1Lあたりに存在する0.10molの酢酸のうち1.3×10^-3molの酢酸が電離するから、電離していない、すなわち、酢酸のままのものは、溶液1Lあたり0.10mol－1.3×10^-3mol=8.7×10^-2mol存在することがわかる。
以上より、0.10mol/Lの酢酸水溶液1Lには、1.3×10^-3molの酢酸イオンと1.3×10^-3molの水素イオン、8.7×10^-2molの酢酸が存在することがわかる。
よって(1)水素イオン濃度は1.3×10^-3mol/L、酢酸イオン濃度は1.3×10^-3mol/L、
(2)酢酸のモル濃度は8.7×10^-2mol/L
