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化学 高校生

(4)で、3枚目の解答の左ページの下から右ページの上にかけて書かれている等電点での電荷の関係と式の意味がわかりません。 教えてくださったら嬉しいです。

C (分子量: M) 0.260 g 版物の質量 生成物D (分子量: M+14.0) 生成物E (分子量: M+28.0) 6.105 g 7.104g 0.295 g 0.944g (1) 高分子試料 ABおよび生成物 C・D・Eのうちフェーリング液に対して還元性を 示すものをすべて、化合物の記号で答えよ。ただし、下線部(i)の事実に注意せよ。 (2) 下線部(i)の枝分かれ率を試料Aと試料Bで比べると(Aの枝分かれ率): (B の枝分 かれ率) =1xであった。xの値を有効数字2桁で答えよ。 241. <アミノ酸の電離平衡〉 中性アミノ酸であるアラニンは式① のように二段階の電離をする。 〔19 東京慈恵医大 ] CH3 5.0×10 CH3 2010-10 CH3 2 K K₁₂ *H3N-C-COOH Hat *H3N-C-COO + H+ H2N-C-COO +2H+ H 式① 値が大きいほど電離する COOH CH2 Hストル ここで,K, および K2 は第一電離および第二電離の電離定数である。 また、酸性アミノ酸であるグルタミン酸の構造式は図1で表される。 グルタミン酸の電離を式①と同様に表す時、グルタミン酸では不斉炭素 原子に結合しているカルボキシ基の電離が最も大きな電離定数を有する ことに注意する。そのため、グルタミン酸の電離は式 ②のように表される。 CH2 H2N-C-COOH H (図1) Ki [イ + H+ +2H+ エ +3H+ 式 ① ② で表されるように, アミノ酸を水溶液に溶 かすとそのpH に応じて電離状態が変化する。 ここで, アミノ酸内の電荷の総和が全体として0になる pH を等 電点という。図2のようにろ紙上にアミノ酸を滴下して 電流を流すと, 緩衝液(緩衝溶液)のpHに応じてアミノ 酸がろ紙上を移動する。 緩衝液を染み込ませたろ紙 ろ紙の中心を示す線 陰極側 |陽極側 電流を流す前の アミノ酸の位置 (図2) 以下の設問に答えよ。 ただし, (1) (4) (5) Ⅱの解答は四捨五入により小数第1位まで 示せ。 [HI]をもとめる ①式①において,アラニンの第一電離と第二電離の電離定数K, と K2 をそれぞれ 5.0×10 - mol/L, 2.0×10-1mol/L とする。アラニンの等電点を求めよ。 (2) アラニンの緩衝作用は等電点に近づくにつれて大きくなるか,それとも小さくなる

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化学 高校生

解答の線を引いているところは何を表しているのでしょうか?

発展例題27 緩衝液 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 = 2.7×105mol/L, logio2.7 0.43 とする。 考え方 第1章 物質の変化と平衡 解答 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 を求め, pH を算出する。 (映)BY 0.10x 残った CH3COOH のモル濃度は, 10.0 1000 ・mol -0.10x 5.0 1000 mol (15.0/1000) L -0.0333mol/L 0.10× mol また, 生じたCH3COONa のモル濃度は, 5.0 200 .0 1000 (15.0/1000) L =0.0333 mol/L 混合溶液中の [H+] を x[mol/L] とすると, CH3COOHH+ + CH3COO きく [H+] [CH3COO-] 0.0333 はじめ 平衡時 0.0333-x -0.0333 (mol/L) x 0.0333+x [mol/L] ① K₁=- [CH3COOH] xの値は小さいので, 0.0333-x=0.0333, 0.0333+x= [CH3COOH] 0.0333 とみなすと ②式から [H+] = K』 となるため, [H+]=- xK ② [CH3COO-] pH=-log10 [H+] = -log10(2.7×10-5)=4.57

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化学 高校生

なんで初めの時のH+が0になってるんですか?

Cl=35.5 Ag=108 →問題 337 42NO2 。 ただし, 平 Paとする。 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Ka=2.7×10 -5 mol/L, log102.7 0.43 とする。 考え方 第Ⅰ章 物質の変化と平衡 解答 ┐(1+α)[mol] OCEE Pa] XP Q2 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。 0.10x 残った CH3COOH のモル濃度は, 10.0 1000 mol-0.10x 5.0 1000 mol (15.0/1000) L = 0.0333mol/L また,生じた CH3COONa のモル濃度は, 5.0 0.10× mol 1000 (15.0/1000) L 混合溶液中の [H+] を x[mol/L] とすると, =0.0333mol/L CH3COOH 1H+ + CH3COO- はじめ 0.0333 0.0333 [mol/L] = K = [H+][CH.COo-] 平衡時 0.0333-x x 0.0333+x[mol/L] == 0.50 ① ph 問題 342 離し,生じ の電離定数 る。 [CH3COOH] [H+]=[CH3COOH] [CH3COO-] XK② 発展例題28 溶解度積 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 | 塩化銀AgCIの溶解度積を8.1×10-11 (mol/L)2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 化ナトリウム水溶液を

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化学 高校生

2枚目の写真のように電離度をアルファと置いてやるやり方では342の(3)はどんなやり方になりますか?

第Ⅰ章 物質の変化と平衡 OE 解で生 モル濃 おいて のとき、 C EK うら KK= 1006]= ×Kとして [HCO3-] を消去すると, 次のようになる。 [H] [HCO3-] [H+][CO32-] [+][CO] K₁₁XK[H₂CO3] [H+]2 [HCO3-] [H2CO3] ②の電離は無視できるので, 水溶液のpHは, 1 で生じた水素イオンの濃度だけから求められる。 clmol/L], [H+]=x[mol/L] とすると, 1段目の各成分 度は次のようになる。 HCO3H+ + HCO3- 0 0 [mol/L] x [mol/L] x ●電離度をαとおいて解 いてもよい。 OHO の式に代入し, 電離度が1よりも非常に小さいので, cxとコンホー x=c とみなすと, K- [H+][HCO3- THCO3] c-x x2 HODOHO (H+)およびpHは次のように求められる。HOOOHD]] 合 /H*]=x=√/cKai=√2.0×10-2mol/L×4.5×10-mol/L =√9.0×10mol/L |=-logio[H+]=-logiov/9.0×10-9 =-=-108103.0²+4.5=4.02 求めた式に数値を代入すると, =- log10(9.0×10-9) THE [H+]=√/cKa = v2.0×10 -5mol/L×4.5×10-27 mol/L =3.0×10 - mol/L TеMOODHOJ 542 1 0-1000-Hol c=2.0×105mol/Lと比較すると。 1桁違うだけであり [+][HCO3-] _ 中 0-(HOOD HOT 中 よりも非常に小さいとは考えにくい。 したがって x² 000 HO ②c-x=cとみなさずに 計算を行う。 = [H2CO3] c-x LNual 18686221 って整理すると, +Kax-cKa=0 値を代入して解き、二次方程式の解の公式を用いると, +4.5×10-x-9.0×10-12=0 4.5×10-7+√(4.5×10-7)2+4×9.0×10-12 2 4.5×10-7+√20.25×10-14 +36×10-12 2 ルートの中に注目すると, 20.25×10-14は36×10-12に比べて 小さいので、次のように近似できる。 L-4.5×10-7 +36×10-12 z= 2 =2.77×10-6 -4.5×10-7+6.0×10 -6 2 194 単位を省略している。 x>0 なので 解の公 式中の土が一の場合の解 は不適である。 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 では、次の2段階の電離手術が成立している。水の電離による水素イオン濃度は無 きるものとして下の各問いに答えよ。 H2CO3H++HCO3- HCO3H++ CO2- 電離定数 Kai=4.5×10-7mol/L 電離定数 Km2=9.0×10-mol/L (1) この電離平衡において, 水溶液中の炭酸イオン CO2のモル濃度[CO」を、電 離定数 Kai, K., 炭酸のモル濃度 [H2CO3], 水素イオン濃度 [H+] を用いて表せ。 (2)ある温度において,炭酸 H&CO』の濃度が2.0×10-2mol/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に 1よりも非常に小さいものとする。また,K2はK』 に比べて非常に小さく,上式 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。 345. 期限で et (HA) (2)と同じ温度で,炭酸H2CO の濃度が2.0×105mol/Lの水溶液を調製した。こ 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,上式に 同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。 思考 343. 緩衝液次の実験1~5について, 下の問いに答えよ。 (岡山大 実験1 濃度 0.20mol/Lの酢酸水溶液 500mL を水酸化ナトリウムで中和した。 実験 2 実験1で中和した水溶液に 0.40mol/Lの酢酸水溶液 300mLを混合して観 液800mLを調製した。 実験 3 濃度 0.20mol/Lの塩酸 200mLを, 水800mLで希釈した。 実験 4 濃度 0.20mol/Lの塩酸200mLを, 実験2の緩衝液 800mL と混合した。 実験 5 濃度 0.20mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 200mL を 実験2の緩衝液 800ml と混合した。 (問) 実験2~実験5で得られた水溶液のpHを,それぞれ小数第2位まで求めよ。 だし,水のイオン積Kwを1.0×10 -14 (mol/L)?, 酢酸の電離定数K を 2.5×10 mol/L とする。 また, 酢酸の電離度は1よりも十分小さく, 溶解や混合による体 変化は無視する。 必要に応じて, log102=0.30, log103=0.48, logio7-0.85 を用い 思考 論述 グラフ (20首都大学 344. 中和滴定曲線 0.40mol/Lの酢酸水溶液50mLに 同濃度の水酸化ナトリウム水溶液 NaOHag を滴下して 混合液のpHを測定したところ, 図のような滴定曲線が 得られた。 酢酸の電離定数K を 2.0×10 - mol/L, 水 のイオン積 Kw を1.0×10-14 (mol/L)2,√2 =1.4. log102=0.30, log103=0.48 として,次の各問いに答えよ。 (1) 滴定前の点アのpHを小数第1位まで求めよ。 (2) 領域イでpHの変化がわずかである理由を記せ。 (3) 点ウおよび点エのpHを小数第1位まで求めよ。 14 pH 7 ア 0 25 NaOHag 196 235 (10

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化学 高校生

(3)の解答の赤文字の意味は、ほぼ電離していないということですか?もしそうだとして、何故このようなことが書いてあるのですか?

発展 2.2× 化銅(II)と硫化亜鉛が沈殿するが,硫化物イオンの濃度を調整り けを沈殿させることができる。 Cu2+ と Zn2+の濃度がともに0.10mol/Lである水溶液に硫化物イオンを加え,一方 の物質だけを沈殿させるためには, 硫化物イオンの濃度をどのようにすればよいか。 濃度の範囲を不等式で示せ。 また, 生じる物質の化学式と色を答えよ。 □116 電離定数と緩衝液 次の文章を読み,あとの各問いに答えよ。ただし,25℃に おける酢酸の電離定数を2.8 × 10 - mol/L とし,混合によって溶液の体積の総和は変 説化しないものとする。 式量: NaOH=40logio2=0.30, logio 2.8=0.45, log107 = 0.85 弱酸とその塩、または弱塩基とその塩を含む混合水溶液で,酸や塩基を加えても pHがほとんど変化しないものを緩衝液という。例えば, 25℃において (a) 0.20mol/L の酢酸水溶液100mLと0.10mol/Lの酢酸ナトリウム水溶液100mLを混ぜることによ り、緩衝液をつくることができる。 酢酸の電離平衡はアのように表される。 また, 酢酸ナトリウムは水中で完全 電離するので,イのように表される。 酢酸と酢酸ナトリウムの緩衝液では, イの反応で生じる多量の(ウ)のために,酢酸水溶液だけの場合と比べてpH は(エ)なる。(h)この緩衝液に塩基を少量加えた場合,塩基が多量に存在する。 (オ)と反応するため, pHはほとんど変化しない。 逆に, 少量の酸を加えても 酸が多量に存在する(ウ)と反応するため, pHはほとんど変化しない。 (1)上の文章中の | | に適する化学反応式を入れよ。 (2)上の文章中の( )に適する語句を,次の語群から選んで入れよ。 [語群] ナトリウムイオン 酢酸イオン 酢酸ナトリウム 酢酸 大きく 小さく一定に (3) 下線部(a)について,この緩衝液のpHを求めよ。 (4) 下線部(b)について, この緩衝液に水酸化ナトリウム 0.40gを加えたときのpHを 求めよ。 8章 化学平衡 79 (2) ウ・・・酢酸イオン エ・・・大きく オ・・・酢酸 CH3COO +H+イ・・・ CH3COONa → (3) 4.3 (4) 4.9 S= 82 3編 化学反応の速さと平衡

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急ぎなんですけど、問7からの考え方がうまくはまりません。ただ公式に当てはめてるだけだったりしてて理解できてないんですけど解説含めて教えてください 問7から問11です。一問でもいいです

① 0.10mol/Lの酢酸水溶液 50ml をとり、0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を滴下 したところ、図に示すような中和滴定曲線が得られた。 酢酸の電離定数 Ka を 2.0× 10mol/L, 水のイオン積 Kw を 1.0×10" (mol/L)', log2=0.30, log3=0.48 「2=1.4と して、次の各問い (問1~9) に答えよ。 pH 1 酢酸水溶液中で成立している電離平衡を式で答えよ。 問2 酢酸の電離定数 Ka を表わす定義式を答えよ D点 C点 (3) 7B-B-点 A点 09 問3 酢酸の電離度を求めよ。 0 滴下量 問4 滴定前のA点のpHを少数第1位まで求めよ。 2530 50 100 mL (4) 問5 B 点では,酢酸と酢酸ナトリウムが等量ずつ混合しており、酸や塩基を加えて pHがほぼ一定に保たれる働きを持つ溶液になっている。 このような溶液を何 というか。 問6 B点のpHを少数1位まで求めよ。 → pka p #和点 2 問7 点のpHを少数1位まで求めよ。 →PH= platosaedathcool]=[ctocod].5 HAI 問8 C 点の pH を少数 1位まで求めよ。 kp kw = ・kaVkbe 問9 D点のpHを少数1位まで求めよ。 問10 B点の溶液に 1.0mol/Lの塩酸水溶液 5mL を加えた。 このときのpHを少数1 位まで求めよ。 15 問11 B 点の溶液に 1.0mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 0.5mL を加えた。このとき のpHを少数1位まで求めよ。 CH3COONa (0,10 mol/L) 10~100ml CH3COOH (0.10mol/L)

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(イ)の等電点の求め方についてなのですがK1とK3をかけてもグルタミンの+−はゼロにならないと思ったのですがどのように考えれば良いのでしょうか? 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

州大 =12, “落ちてしまう。 (3) 陽イオン交換樹脂を利用すると, アミノ酸の分離ができる。 グルタミン酸をある条件下 でメチルエステル化すると、図に示したアミノ酸Aと, 原料のグルタミン酸の混合物が得 られた。 +40-(19) あたる所 0 + CH3-04 O II CH2-CH2-C-O-CH3 CH2-CH2-CLOH H₂N-CH-C-OH || K3 O アミノ酸A O H2N-CH-C-OH グルタミン酸 。 H₂Or ACAR-C-O-CH3 図 アミノ酸Aとグルタミン酸の構造 この混合物を陽イオン交換樹脂で分離できるかどうかを予想するために, グルタミン酸 とアミノ酸Aの等電点を求める。 グルタミン酸の電離平衡は,次の3つの式で表される。 ただし, グルタミン酸の陽イオンを Glu+, 中性の双性イオンを Glu, 1価陰イオンを Glu- 2 価陰イオンを Glu² とする。 高分子化 D), (E) (分子 位の平 '0x0. 180 10 ※アミノは必ず 第1段階 イオンの形で存在する!! Glu + 第2段階 Glu ← Glu 第3段階 Glu kikz= ここで,グルタミン酸の等電点は酸性側であることから, Glu² の存在は無視できる。 したがって, グルタミン酸の等電点は〔ア〕と求められる。 1 Glu + H+ 電離定数 Kg = 3.0×10 -10 mol/L [Glu] kiks = [H+] [Glu] [G [G14] + H+ 電離定数 K2 = 9.0×10 -5 Glu° + H+ 電離定数 K1 = 8.0×10mol/L [0][] K₁ = [Glut] mol/L kz= [Gl)[+] [cta] [H72[an] [Glu+] 次にアミノ酸Aの等電点を考える。 ここで, α位の炭素に結合したアミノ基とカルボキ シ基の電離定数は,アミノ酸Aとグルタミン酸で変わらないとすると, アミノ酸Aの等 電点は〔〕と求められる。 問3 グルタミン酸の2つのカルボキシ基を比べると, 側鎖にあるカルボキシ基の方がより 弱い酸である。 Glu の構造式を図にならって答えよ。 問4 文章(3)に示したグルタミン酸の電離定数を用いて[ア]および〔イ] の値を計算 し, それぞれ有効数字2桁で答えよ。 120

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