Question

セロリ

問4番の解答の四角で囲った部分がわからないです

2問題
〈電離定数)
次の文章を読み、,問1~問7に答えよ。必要があれば、以下の値を用いよ。なお,水浴液の
温度は 25 ℃ で一定に保たれているものとする。
酢酸の電離定数 Ka=2.8×10-5 mol/L
水のイオン積 Kw=1.0×10-14 mol'/L°
log1o 2.0=0.30, logjo 2.8=0.45, logjo 3.0=0.48
(25点)
右図は,0.10 mol/L の酢酸水溶液 10.0mLに, 0.10
mol/L の水酸化ナトリウム水溶液を滴下していったと
14
12
きの滴定曲線である。
10
水酸化ナトリウム水溶液を滴下する前のX点の pH
は,0.10 mol/Lの酢酸水溶液の pH に等しい。酢酸の
Z
8
pH
電離度が1に比べて十分小さいとすれば, 酢酸の電離
定数K。を使ってX点のPHを求めることができる。
6
Y
4
水酸化ナトリウム水溶液を5.0mL 滴下したY点で
(X
2
は,未反応の酢酸と中和により生じた酢酸ナトリウム
0
とが混合した水溶液になっている。この水溶液に強
酸や強塩基を少量加えても, PHは大きくは変化しな
5
10
15
20
水酸化ナトリウム水溶液の体積 [mL)
い。
水酸化ナトリウム水溶液を10.0mL 滴下したZ点では, 5.0×10-2 mol/L の酢酸ナトリウム
水溶液になっていると考えられる。酢酸ナトリウム水浴液が弱塩基性を示すのは,酢酸ナト
リウムの電離によって生じた酢酸イオンの一部が,次のように水と反応して水酸化物イオンを
生じるためである。
CH,COO-+ H0 = CH,COOH+OH
上式の酢酸イオンは, 次のアンモニアと同様の意味で, 一種の塩基と考えられる。
NH+H,O 三 NH」* +OH
したがって, [Hz0] を一定とみなすと, 酢酸イオンという“塩基”の電離定数 K。は次のよう
になる。
[CH,COOH][OH-]
[CH,COO-]
K,=
酢酸イオンの“電離度” が1に比べて十分小さいとすれば, 酢酸の電離定数K。からX点
のPHを求めたようにして, 酢酸イオンの電離定数K,からZ点の pHを求めることができ
る。
問1 X点の pH を小数第1位まで求めよ。(4点)
問2 下線部1のような溶液を一般に何というか。(1点)
問3 Y点の pHを小数第1位まで求めよ。(5点)
問4 Y点の水溶液に, 0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液をさらに1.0mL加えたとき
(滴下した水酸化ナトリウム水溶液の体積が合計6.0mL のとき), 水溶液の PHはY点の
6

XCAE7A-21C2-02
pH よりいくつ大きくなるか。小数第1位まで求めよ。 (6点)
問5 下線部2のように, 塩が水と反応して水溶液が酸性または塩基性を示す反応を一般に何
レいうか
(1上

問3,問4
問3では、中和反応の前後における各粒子の物質量は次のよ
うになる。
CH,COONA + H,O
CH,COOH
10.0
0.10×
1000
+ NaOH
5.0
0.10メ T000
反応前
0
10.0-5.0
1000
5.0
0.10×
1000
(mol)
反応後 0.10×
0
溶液の体積を
これは次の理由
合後の水溶液
そ10.0+5.0=]
が,中和反応
などのため,
にはならない。
したがって,溶液の体積を»[L]とすると
5.0
0.10×
1000
[CH,COOH]=[CH,COO-]=
[mol/L)
U
であるから
K。=
=[H*]=2.8×10-5 [mol/L]
[CH,COOH]
. pH=-1og10(2.8×10-5)=D5-log102.8=5-0.45=4.55
と求まる。
問4において,水酸化ナトリウム水溶液をさらに1.0mL 加え
たときも,問3と同様に溶液の体積をが [L] として計算すると
4.0
0.10×
1000
[CH,COOH]=
[mol/L)
6.0
0.10×
1000
[CH,COO-]=
[mol/L]
であるから
3.0
2.0
×[H*]=2.8×10-5 [mol/L]
Ka=
[CH,COOH]
よって
2.0
[H*]=
3.0
×2.8×10-5 [mol/L]