化学
高校生
解決済み

どう考えたら答えの赤文字の所のようにmolが求められるのですか?

枚 困ノ ノ。 103. 酸·塩基の電離 (1) 0.10mol の酢酸を溶かした水溶液がある。酢酸の電離度を 0.0052 とすると、この水 溶液中に含まれる酢酸分子,酢酸イオン, 水素イオンはそれぞれ何 mol か。 (2) 1.0mol のアンモニアを溶かした水溶液がある。アンモニアの電離度を 0.0042 とす ると,電離により何イオンが何 mol 生じているか。 (3) 0.0010mol の水酸化カルシウムを溶かした水溶液がある。水酸化カルシウムは強塩 基であり,電離度を1.0とすると,カルシウムイオン, 水酸化物イオンはそれぞれ何 mol 生じているか。 O+
103: (1)酢酸分子:9.9×10-mol 酢酸イオン:5.2×10-*mol 水素イオン:5.2×10-*mol (2) アンモニウムイオン,4.2×10-3mol 水酸化物イオン, 4.2×10-°mol (3) カルシウムイオン:1.0×10-3mol 水酸化物イオン: 2.0×10°mol CHPCOO HH HO HO 酸や塩基の電離によって生じる H* や OH" の量は, 価数×物質量×電離 度で求められる。 OH H+ 0mol +0.10mol×0.0052 5.2×10-mol OH CH:COO CH.COOH 0.10mol (電離前) (変化量)-0.10mol×0.0052 (電離後) 0mol +0.10mol×0.0052 5.2×10-mol 0.09948 mol NH 0mol + H0 = NH3 1.0mol (変化量)-1.0mol×0.0042 0.9958 mol 0H +1.0mol×0.0042 4.2×10-mol OH 0mol +1.0mol×0.0042 4.2×10-3mol (電離前) (電離後) Ca(OH)2 (電離前) 0.0010mol (変化量)-0.0010mol Ca+ 0mol +0.0010mol 0.0010mol 20H 0mol +2×0.0010mol 0.0020mol (電離後) 0mol
化学基礎 高一 酸と塩基 電離度

回答

✨ ベストアンサー ✨

どこまで分からないのかが分からなかったので電離度から説明していますがこんな感じで分かりますでしょうか?
溶質一粒から電離後どのイオンが何粒できるかなどは反応式を書いて量的関係から求めてください。

はーる

ありがとうございます。まだ完璧には理解出来ていませんが、この解説を参考に類似問題に取り組んでみたいと思います!

Chdse

頑張ってみてください!
また分からないことがあれば聞いてくださいね!

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回答

明日で良ければ教えましょうか?

はーる

たこ焼きさんの考えも聞きたいと思っています。よろしければ教えて頂きたいです。

たこ焼き

基礎から説明するので解説が長くなります。すいません。
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(1枚目の画像の図参照)。
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、問題を解いていきます。
(1)
酢酸の電離式は2枚目画像のようになりますよね。
すなわち、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。 
 ※電離式が書けなくても、酢酸が1価の酸だと覚えている場合は、
 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よね。
今回は、何molの酢酸が電離しますか?
0.10molの酢酸の電離度は0.0052であるから、0.10×0.0052=0.00052=5.2×10⁻⁴mol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、5.2×10⁻⁴molの酢酸が電離すると5.2×10⁻⁴molの酢酸イオンと5.2×10⁻⁴molの水素イオンが発生することがわかります。
また、0.10molの酢酸のうち5.2×10⁻⁴mol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、0.10mol-5.2×10⁻⁴mol=9.948×10⁻²=約9.9×10⁻²mol存在することがわかる。

続く

たこ焼き

(2)
アンモニアの電離式は画像のようになりますよね。
すなわち、電離式の係数の関係より、1molのアンモニアが電離すると1molのアンモニウムイオンと1molの水酸化イオンが発生することがわかります。
 ※電離式が書けなくても、アンモニアが1価の塩だと覚えている場合は、
  1molのアンモが電離すると(1molのアンモニウムイオンと)1molの水酸化イオンが
  発生することがわかりますよね。
今回は、何molのアンモニアが電離しますか?
1.0molのアンモニアの電離度は0.0042であるから、1.0×0.0042=0.0042=4.2×10⁻³molのアンモニアが電離することがわかります。1molのアンモニアが電離すると1molのアンモニウムイオンと1molの水酸化イオンが発生するのだから、4.2×10⁻³molのアンモニアが電離すると4.2×10⁻³molのアンモニウムイオンと4.2×10⁻³molの水酸化イオンが発生することがわかります。
(また、1.0molのアンモニアのうち4.2×10⁻³molのアンモニアが電離するから、電離していない、すなわち、アンモニアのままのものは、1.0mol-4.2×10⁻³=0.9958mol存在することがわかる。)
以上より、答えは、アンモニウムイオンが4.2×10⁻³mol、水酸化イオンが4.2×10⁻³mol生じている。

続く

たこ焼き

(3)
水酸化カルシウムの電離式は画像のようになりますよね。
すなわち、電離式の係数の関係より、1molの水酸化カルシウムが電離すると1molのカルシウムイオンと2molの水酸化イオンが発生することがわかります。
 ※電離式が書けなくても、水酸化カルシウムが2価の塩基だと覚えている場合は、
  1molの水酸化カルシウムが電離すると(2molのカルシウムイオンと)
  2molの水酸化イオンが発生することがわかりますよね。
今回は、何molの水酸化カルシウムが電離しますか?
0.0010molの水酸化カルシウムの電離度は1.0であるから、0.0010×1.0=1.0×10⁻³molの水酸化カルシウムが電離することがわかります。1molの水酸化カルシウムが電離すると1molのカルシウムイオンと2molの水酸化イオンが発生するのだから、1.0×10⁻³molの水酸化カルシウムが電離すると1.0×10⁻³molのカルシウムイオンと2.0×10⁻³molの水酸化イオンが発生することがわかります。
(また、水酸化カルシウム0.0010molのうち0.0010molの水酸化カルシウムが電離するから、電離していない、すなわち、水酸化カルシウムのままのものは、存在しませんよ。)

分からなければ質問してください。
この考え方はpHにつながりますよ

たこ焼き

まとめると、
 電離度とはどれくらい電離するかをあらわすもの
 1価の酸とは、1molの酸が電離すると1molの水素イオンが生じる、という意味
 2価の酸とは、1molの酸が電離すると2molの水素イオンが生じる、という意味
 3価の酸とは、1molの酸が電離すると3molの水素イオンが生じる、という意味
 だから、存在する水素イオンの量は、酸の物質量×電離度×価数で求まります。
  酸の物質量×電離度で与えられた酸のうち何molが電離するかを表し、
  価数をかけることで、電離した結果、何molの水素イオンが生じるかを表しています

これは、水酸化イオンの量を聞かれても同じです。
水酸化イオンの量も塩基の物質量×電離度×価数で求まります。

はーる

すごく丁寧にありがとうございます。曖昧だった部分の計算がしっかり理解出来ました。ほんとに感謝でしかありません。😭

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