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化学 高校生

化学緩衝液の範囲です。 左に書いてある考え方を読んでも、解答が何を言っているのかがいまいちよくわかりません。 あってるかわかんないですが、矢印を書いたあたりから今何してるんってなります。 なぜ酢酸ナトリウムのmol濃度を出すのですか? 本当に全然わからないので教えてくれたら... 続きを読む

Dutie 発展例題27 緩衝液 11. COOM CH 3000-115 COCH3000-THE Naok Nat+OH- Cl=35.5 Ag=108 →問題 343 0.10mol/Lの酢酸水溶液10.0mL に 0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 5.0mLを 加えて, 緩衝液をつくった。 この溶液のpHを小数第2位まで求めよ。 ただし、酢酸の 電離定数を K=2.7×10mol/L,logio 2.7=0.43 とする。 第Ⅰ章 物質の変化と平衡 考え方 ように 緩衝液中でも,酢酸の電離平へ が成り立つ。混合水溶液中の音 酸分子と酢酸イオンの濃度を求 め、 電離平衡の量的関係を調べ ればよい。 このとき,酢酸イオ ンのモル濃度は,中和で生じた ものと酢酸の電離で生じたもの との合計になる。これらの濃度 を次式へ代入して水素イオン濃 解答 ふつうにいれたかつ 残ったCH3COOH のモル濃度は, 10.0 0.10x 5.0 mol-0.10x 1000 mol 1000 (15.0/1000) L = 0.0333mol/L 0.10× また, 生じた CH3COONa のモル濃度は 5.0 1000 (15.0/1000) L 混合溶液中の [H+] を x[mol/L] とすると, CH3COOH H+ + CH3COO mol =0.0333mol/L Tom 0.0 度を求め, pHを算出する。され 0.0333 はじめ [H] [CH3COO-] 平衡時 0.0333- 0.0333 [mol/L] 0.0333+x [mol/L] Ka= [CH3COOH] 塩酸のpH H+] = [CH3COOH] -xK₁₂ 0.0333 [CH3COO- xの値は小さいので, 0.0333-x=0.0333,0.0333+x= 0.0333 とみなすと, ②式から [H+] =K』 となるため, pH=-log10 [H+] = -log10 (2.7×10-5)=4.57 →問題 346 347 発展例題28 溶解度積 塩化銀AgCI の溶解度積を8.1×10 -1 (mol/L)として、次の各問いに答えよ。 (1)塩化銀の飽和水溶液1Lには,何gの塩化銀が溶けているか。 07.000 (2)0.10mol/Lの硝酸銀水溶液100mLに、0.10mol/Lの塩化ナトリウム水溶液を 0.20mL加えたとき,塩化銀AgCI の沈殿が生じるかどうかを判断せよ。 |考え方 (1) 塩化銀は,次のように電離する。 AgCI (固) Ag++Cl 溶解度積は Ks = [Ag+] [Cl-] で ある ■解答 HOUHO HOOOHO (1) (1) 飽和水溶液 1L中の塩化銀AgCl (式量143.5) をx [mol] とすると,[Ag+]=[Cl-]=x[mol/L] となる。 溶解度積が8.1×10-11 (mol/L)なので x2=8.1×10-11 x=9.0×10-mol/L

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化学 高校生

2です。 答えでは濃度比が1より小さくなるから緩衝作用がちいさくなるとかいてあるのですが、双性イオンが等電点では一番濃度が大きくなり、双性イオンはH+とOH-のどちらとも反応できるから等電点で一番緩衝作用が大きくはならないのでしょうか。

241 (1) 6.0 (2) 緩衝作用は, 陽イオンと双性イオンあるいは, 双性イオ ンと陰イオンの濃度比が1に近いほど大きくなるが, pH が等電点に近いほど平衡移動により, 濃度比が1から離 れるため緩衝作用は小さくなる。 (3) ア +H3N-CH-COOH CH2CH2-COOH +H3N-CH-COO CH2-CH2-COO¯ (4) 3.2 *H3N-CH-COO CH2-CH2-COOH H2N-CH-COO CH2-CH2-COO¯ (5)(I) (存在比率が高い) イ, ウ, ア,エ (存在比率が低い) (Ⅱ) 60.8% (6) ① 陰極側 〇△ 陽極側 pKi=-10g =-log 解説 (1) *H3N-CH-COOH, H3N-CH-COO, H2N-CH-COO をそ CH3 CH3 CH3 =2.3 れぞれA+, A*, A- とすると *2 pK2=-log K」×K2=[A][H+]x[A-][H+] __[A-] [A][H*1x[A][H*][A-}× [A+] [A] -x [H+]2 が成り立ち, 等電点では [A+]=[A-] であるから, =-log =9.7 ③ [H+]=√K,xKz=√5.0×10×2.0×10=1.0×10™ (mol/L) よって, 等電点は, pH=6.0 参考 pHと各イオンの存在比を考えると ※③ 1 pH A+ A± A- 2.3*04 1 1 10-7.4 モル分率 6.0 10-3.7 1 10-3.7 ル 0.5 O アラニンに。 たときのp アラニンと NaOH) 9.74 9. 10-7.4 1 1 (3) 中性付近は-NH2 や COOHがイオン化! pH 6 16.0 2.3 6.0 9.7 pH pK 等電点 PK2 2.3 [乾性の

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化学 高校生

⑶なのですが、なぜ水酸化ナトリウム水溶液の滴下量∞min−0minをした値を使うのですか? 写真2枚目は答えです。

※104.〈加水分解の速さ〉 思考 酢酸メチルの加水分解の実験を次のように行った。 酢酸メチルと希塩酸をガラス容器内で混合して全量を100mLとし,ゴム栓をして 25℃に保った。一定時間ごとに反応溶液 500mLを取り出し, 0.200mol/L 水酸化ナ トリウム水溶液で中和滴定を行い,表の結果を得た。 反応時間0min における滴定は反 応が進行しないうちに素早く行った。また,反応時間∞ min の値は、3日後に酢酸メチ ルがほぼ完全に消失したときの滴定値である。 なお、この酢酸メチルの加水分解反応に よる体積変化は無視できるものとする。 反応時間 〔min] 0 10 20 40 60 80 200 8 水酸化ナトリウム水 11.9 溶液の滴下量 〔mL〕 13.4 14.7 17.1 18.9 20.5 25.5 27.5 X(1) 酢酸メチルの加水分解の反応を化学反応式で示せ。 (x) 加水分解の反応に, 水ではなく希塩酸を用いた理由は何か。 10字以内で説明せよ。 (3) 最初にガラス容器内に入れた塩酸中の塩化水素の物質量 [mol] を有効数字2桁で 求めよ。 (4) 反応時間 ∞ min における酢酸の濃度 [mol/L] を有効数字2桁で求めよ。 (3) 酢酸メチルの加水分解率(加水分解された割合) が ある一定の時間内では反応時 間と直線関係にあるとしたとき, 表中の最も適切な値を用いて, 酢酸メチルが50% 加 水分解される反応時間 〔min〕 を有効数字2桁で求めよ。 [14 岐阜大 ]

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化学 高校生

この問題での酢酸溶液中は水酸化ナトリウムを入れたことで酢酸溶液中で中和反応を起こして、酢酸ナトリウムができて、それがその溶液中で電離して酢酸イオンが生じたという流れであっていますか?

発展例題27 緩衝液 →問題 343 0.10mol/Lの酢酸水溶液10.0mLに0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 5.0mLを 加えて、緩衝液をつくった。この溶液のpHを小数第2位まで求めよ。ただし、酢酸の 電離定数を K=2.7×10 - 5mol/L, log102.7=0.43とする。 ■ 考え方 緩衝液中でも,酢酸の電離平衡 が成り立つ。混合水溶液中の酢 酸分子と酢酸イオンの濃度を求 め、電離平衡の量的関係を調べ ればよい。このとき, 酢酸イオ ンのモル濃度は,中和で生じた ものと酢酸の電離で生じたもの との合計になる。 これらの濃度 を次式へ代入して水素イオン濃 度を求め, pHを算出する。 解答 残った CH3COOH のモル濃度は, 0.10 × 10.0 1000 mol -0.10× 5.0 1000 mol (15.0/1000) L -=0.0333 mol/L 0.10× mol また, 生じた CH3COONa のモル濃度は, 5.0 1000 -=0.0333mol/L 混合溶液中の [H+] を x[mol/L] とすると, CH3COOHH+ + CH3COO- 0.0333 はじめ 平衡時 0.0333-x 20 0.0333 [mol/L] x 0.0333+x [mol/L] ① [H+] [CH3COO-] Ka= [CH3COOH] [H+]= [CH3COOH] XK ② [CH3COO-] a (15.0/1000) L xの値は小さいので, 0.0333-x= 0.0333,0.0333+x= 0.0333 とみなすと, ②式から [H+] = K となるため, pH=-log10 [H+] = -logio (2.7×10-5)=4.57

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化学 高校生

(3)なのですが、解答の途中に20.25×10の-14乗は 36×10の-12乗に比べて十分に小さいので…と書いてあるのですが2桁しか変わらないのに十分と小さいと言えるのですか? また、近似できる基準がわからないので教えて欲しいです。

思考 342.炭酸の電離二酸化炭素は水に溶解し、炭酸H2CO3となって電離する。この電離 では,次の2段階の電離平衡が成立している。水の電離による水素イオン濃度は無視で きるものとして、下の各問いに答えよ。 20 H2CO3H++ HCO3- HCO3H++CO32- 300k 電離定数 Ka1=4.5×10-7 mol/L・・・・・・① 電離定数 K=9.0×10-12mol/L......② (1) この電離平衡において,水溶液中の炭酸イオン CO32-のモル濃度 [CO32-]を,電 離定数 Kal, Ka2, 炭酸のモル濃度[H2CO3], 水素イオン濃度[H+]を用いて表せ。は何 (2) ある温度において, 炭酸H2CO3 の濃度が2.0×102mol/Lの水溶液を調製した。 この水溶液のpHを小数第1位まで求めよ。 ただし, 上式 ①における炭酸の電離度は 1よりも非常に小さいものとする。 また, Ka2 は Kal に比べて非常に小さく,上式 ② で表される電離は無視できる。 必要ならば, log103=0.48 を用いよ。 (3)(2)と同じ温度で, 炭酸 H2CO3の濃度が2.0×10 - mol/Lの水溶液を調製した。こ 337 の水溶液の水素イオン濃度を有効数字2桁で求めよ。 ただし, この場合は,上式 ①に おける炭酸の電離度が1よりも非常に小さいとは仮定できない。 01×8(岡山大改)

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