回答

酸化数の求め方は教科書やワークに書いてあるはずです。

pHを求めるのは水素イオン濃度を求めることから始めます。
水素イオン濃度が求まれば

pH=7のとき水素イオン濃度が1.0×10⁻⁷になる。(値が1.0のときの指数部分がpHになる)

を使ってpHを求めます。

希釈したり、濃縮したりしたpHは10倍単位で考えます。
pH=7が中性で酸を10倍に薄めるとpHは1上昇します。塩基では逆に下降します。

質量パーセント濃度はあれやこれやとしてとにかく溶質の質量と液全体の質量を求めます。

はっきりいって、具体的に解いてどこがわからないのかを言ってくれないと、ただ人に解かせてずぼらしたい人に思えます。
苦手などの理由があってとりあえず解説をあおろうというお考えかと思いますが、一度、教科書、ワークなどを使って解いてください。そこでわからなかったところをご質問された方が回答もつきやすくなります。

ゲスト

解きたいのは山々なのですが、偏差値の低い農業高校に通っていたため酸化数やその他普通高校の人がやっているところを習っていません。教科書やサイトを見てとく努力はしましたがやはりわかりませんでした。申し訳ございません。

アフロ博士

そんな理由があったんですね。それでは責任を持って解説します。

酸化数とは原子単位での電荷のことです。

Na⁺はNa自身が+1の電荷をもっているとわかりますが、OH⁻など多原子のイオンは全体で-1になれどO, Hのそれぞれの原子がどれだけの電荷をもっているかわかりません。
ですからある程度のマニュアルを用意してそれに沿って酸化数を求めていきます。

1. 単体→0
2. 化合物→酸化数の総和=0
3. イオン→酸化数の総和=価数
4. H→+1(水素化物は-1)
5. O→-2(過酸化物は-1)
6. 1族→+1, 2族→+2, 17族→-1

これらのマニュアルをベースに考えていきます。

アフロ博士

1. Cl₂は単体ですから0です。
2. NaClで化合物です。Clは17族なので-1です。化合物だから酸化数を全部たして0になるのでNaは+1になるとも考えられるし、そもそもNaは1族だから+1になるとも考えられます。
3. FeSO₄はSO₄²⁻というイオンがあるのでSO₄全体で-2になりますね。化合物だからFeは+2です。

というふうにといていきます。

アフロ博士

pHとは水素イオン濃度をコンパクトに表したものだと思ってください。

0.05mol/Lの硫酸の水素イオン濃度を求めます。

1Lで考えると硫酸中のH₂SO₄は0.05molですね。そしてH₂SO₄1つから出てくるH⁺は2つですね。これは電離すると2H⁺とSO₄²⁻に分かれることからわかります。

※1つの分子からいくつのH⁺またはOH⁻が出てくるのかを表したものを酸または塩基の価数といいます。

電離度とは実際に電離するものの割合だと思ってください。
水に入れたときに、電離をしますが物質によってどれくらい電離するかは変わります。
強酸、強塩基は全量電離しますが、弱酸、弱塩基は一部しか電離しないので電離度で電離する割合を表しています。

なので今回の場合は0.05molの硫酸は全て電離して硫酸1つあたり2つの水素イオンを出すので

0.05×2×1=0.10[mol/L]

すなわち1.0×10⁻¹なのでpH=1

ゲスト

教科書を読むよりはるかに分かりやすかったです!!
ほんとにありがとうございました。
回数を重ねて、完璧にわかるように頑張ります!

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