学年

教科

質問の種類

化学 高校生

化学 平衡 電離定数 この問題の③の解説のマーカー部がよくわからなかったので解説お願いしたいです🙇‍♀️ まだ習い初めでわかってないところが多いです よろしくお願いします

☆お気に入り登録 Step2-316 重要 316 電離定数 次の文中の(A)に適切な式, (B)に語句, ①~③に数 (有効数字2桁)を入 れよ。 また, ④はあとの語群から最も適切なものを選んで記号で答えよ。 10g102=0.30 酢酸を水に溶かすと, 電離したイオンと電離していない分子との間に. 次式のような 平衡が成り立つ。 CH3COOHCH3COO + H+ ...... (i) 式(i) の平衡定数 K は酢酸の電離定数とよばれ, Ka = と表される。 濃度 0.20mol/Lの酢酸水溶液がある。 式 (i) の平衡における酢酸の濃度を0.20mol/L とみなすと この水溶液のpHは であり、また酢酸の電離度は である。 とする。 mol/L ただし、酢酸の電離定数は2.00×10 0.20mol/Lの酢酸水溶液 50.0mL に 0.20mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えて いく。このとき,式 (i)の平衡は 向きに移動する。 この水酸化ナトリウム水溶液 を25.0mL加えたときの混合溶液のpHは次のように求められる。 水酸化ナトリウム水 溶液を25.0mL加えたとき, 溶液中には未反応の酢酸と, 中和によって生じる酢酸ナ トリウムの物質量が等しくなっている。 ここで酢酸の電離度は非常に小さく,また,酢 酸ナトリウムはほぼ完全に電離していると考えてよいので, 混合溶液中の酢酸と酢酸ナ トリウムの濃度は等しくなる。 したがって, 混合溶液のpHは と算出される。 また,水酸化ナトリウム水溶液を50.0mL 加え酢酸がちょうど中和されたときの溶液 のpHは。 ただし, 中和の過程で混合溶液中の酢酸イオンの物質量は,加えら れた水酸化ナトリウムの物質量にほぼ等しいとみなせるものとする。 [④の語群] (a) 7より小さい (b)7に等しい (c) 7より大きい 解説を見る 慶應義塾大 改 V.EVIVED 3 水酸化ナトリウム水溶液25.0mLを加えたとき,溶液中 の中和されずに残った酢酸と, 中和によって生じた酢酸ナト リウムの物質量が等しくなっている。 ここで,酢酸の電離はわずかであり, 酢酸ナトリウムはほぼ 完全に電離していると考えてよいので, [CH3COOH] と [CH3COO-] は等しい。 よって、 [CH3COO-] [H+] Ka=- =[H+] = 2.00×105mol/L [CH3COOH] pH=-log10(2.00×10)=-log102+5 =-0.30+5=4.7 E 書込開始

解決済み 回答数: 1
化学 高校生

高校化学です。 (2)がわかりませんでした。 濃度が何倍かを聞かれているので、それぞれのmolを、求めて比較するのは遠回りなのはわかるのですが、 1-α≒1の近似式は(2)のhco3-でも使えるのでしょうか? 酢酸やアンモニアのような弱酸、弱塩基は近似式1-α≒1があるの... 続きを読む

発展例題26 炭酸の電離定数 問題342 炭酸水中の炭酸の濃度を2.75×10-2 mol/L とする。 炭酸は式① のように電離し、生い た炭酸水素イオンはさらに式②のように電離する。ただし、式①および式②の電産者 をK」=4.4×10-7 mol/L, K2=5.6×10-1mol/Lとし, 有効数字は2桁とする。 H2CO3H++HCO3 ... ① HCO3H++CO32- ... ② (1) この炭酸水の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 1383 醸 (2)この炭酸水を希釈してpHを5.0とした。 [CO32-] は [H2CO3] の何倍か。 考え方 (1) Ki≫K2 なので、炭酸の2 段階目の電離を無視して1段 階目だけを考える。 1段階目 の電離度をα≪1 と仮定する と, 1価の弱酸の電離定数と 同様に1-α=1と近似できる。 K₁ a= C [H+]=√CK (2)K1, K2 をかけ合わせて [HCO3-] を消去し, [CO32-] と [H2CO3] の関係式をつくる。 解答 (1)K,≫K2 から, 2段階目の電離を無視する。 炭酸の1 階目の電離度をα とし, α ≪1 と仮定すると, K1 a= = C 4.4×10-7 mol/L =4.0×10-3 2.75×10-2mol/L これは1よりも十分に小さく仮定は正しい。 したがって [H+] =ca=1.1×10mol/L (2)K,xK2= [H+][HCO3-] [H+][CO?-] __ [H+][CO] [H2CO3] × = [HCO3-] [H2CO3] ここに[H+]=1.0×10 -5mol/L, K., K2 の値を代入する。 (2) [CO32-] -= 2.46×10-7 [H2CO3] 2.5×10~1 I 発 例題 解説動画

解決済み 回答数: 1
化学 高校生

この1.0と2は電離度のことか価数のことかどれを表してるんですか?

例題1 水素イオン濃度とpH 25℃で,次の水溶液のpHを求めよ。 なお, 必要な場合は表3を用いよ。 (1)0.10mol/Lの塩酸 (電離度 1.0) (2)0.040mol/Lの酢酸水溶液 (電離度 0.025) (3)0.010mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 (電離度 1.0) (4)0.0050mol/Lの水酸化バリウム水溶液(完全に電離するものとする) 指針 モル濃度と電離度の積から水溶液中の酸の [H]や塩基の [OH-]が求められる。価数 12 にも注意すること。 また、塩基の [H+] は表3 を用いて求める。 解 (1) 塩酸は1価の強酸で,電離度10より, [H+] = 0.10mol/L×1.0 = 1.0×10-1mol/L (2)酢酸は1価の弱酸で,電離度 0.025 より, [H+] = 0.040mol/Lx0.025=1.0×10-mol/L (3) 水酸化ナトリウムは1価の強塩基で、 電離度 1.0より, [OH-] = 0.010mol/L×1.0=1.0×10-2mol/L 表3より [H+] = 1.0×10-12mol/L (4) 水酸化バリウムは2価の強塩基で, 答 pH = 1 答 pH = 3 |Link 例題解 答 pH = 12 Ba(OH)2 → Ba² + + 2OH-のように電離するので, [OH-] = 0.0050mol/L×1.0×2=1.0×10-2mol/L 表3より [H+] = 1.0×10-12mol/L 答 pH = 12 題 1 25℃で,次の水溶液のpHを求めよ。 なお, 必要な場合は表3を用いよ。 (1)0.010mol/Lの水酸化カリウム水溶液 (電離度 1.0) (2)0.040mol/Lのアンモニア水 (電離度 0.025) (3)0.0050 mol/Lの硫酸 (完全に電離するものとする) pH CO 酸性雨の影響で

解決済み 回答数: 1
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

解決済み 回答数: 1
化学 高校生

かいてます

としてはたらくものの組合せとして最も適当なものを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 次の反応Ⅰ および反応ⅡIで、下線を付した分子およびイオン (a ~d) のうち、酸 反応Ⅰ CH3COOH + H2O CH3COO 反応Ⅱ NH3 + H2O NH4++ OH- ① a + H2O + 704 が無視で 近づく はない。 「 cd (2015 本試 (NaOH) 基性を へるちか HとOHどうじに存在すること あるの? 93 誤り。 「水溶液中で、 水素イオン濃度を増加させて 水酸化物イオン濃度は変わらない。」 水溶液中で, [H] と [OH] の間には反比例の関係 があるので、 水素イオン濃度を増加させると,水酸 化物イオン濃度は減少する。 Point 中和の量的関係 酸の価数×物質量[mol])=塩基の価数× 酸の(価数α×濃度 e [mol/L]×体積V[L]) 塩基の(価数×濃度 [mol/L]> (aeV=be'V') 正しい。 塩化ナトリウム水溶液は の水溶液中では [H*]= [OH']= なっている。 b 濃度 [%] (g/cm) いると、 1.2 水溶液1.0Lは1.0Lで過不足 なく中和することができる。」 誤り。 「濃度 0.10mol/Lのアンモニア水中のアンモ ニアの電離度は, 25℃において 0.013 である。 この 94 ② a として正しいもの (i) 酸から生じるHと塩基から生じる OHの物 量が等しいとき、過不足なく中和する。 中和のとき、酸塩基の1molからは、酸塩 基の強弱に関係なくそれぞれの価数と同じ物質 量のH, OH が生じる。 度が最小になる。 したがって, アンモニアと硝酸はともに1価の塩基、 酸であるから, 0.10mol/Lのアンモニア水 1.0L は, 0.10mol/Lの硝酸 1.0L と過不足なく中和する。 ① 0.10mol/Lのアンモニア水では, 溶けている NH 分子の 1.3%が水分子と反応して NHと OH を生じているにすぎず, アンモニア水の OH-の濃度は小さい。 ② これに酸を加えるとOHHと反応して H2Oになる。 ③ 未反応のNH。 分子が水分子と反応してOHを 生じる。 [H^]=1×10mol/Lのと この水溶液のpHは7である。 b 正しい。 酸性が強い水溶液ほど C 度 [H'] が大きい ([H']=1×1 が小さい)ので, pHは小さくな 誤り。 「アンモニア水のpHは アンモニア水は塩基性で mol/L< [OH-] となっている 7よりも大きい。 よって、 正誤の組合せとして正し Point 水溶液の性質とpHC [H]=1×10mol/Lのとき 酸性: [H]>1×10mol/L: (酸性が強い水溶液ほと 中性: [H']=1×10mol/L (中性の水溶液のpHI 塩基性 [H] <1×10mol/ (塩基性が強い水溶液 92. th 誤りを含むものを、次の①~⑤のうちから一つ選 べ。 ①水酸化バリウムは, 2価の塩基である。 なにいってるの ■辺の強塩基 ④ このような反応がくり返されて,結局, NH3 ②塩酸は,電気を通さない。 ③相手に水素イオン H+を与える物質は, 酸である。 ④ [H+] と [OH] が等しい水溶液は, 中性である。 ・かわからな ⑤ 塩化アンモニウム水溶液に, 水酸化ナトリウムを加えると, アンモニアが生成する。 1mol から OH 1molが生じて酸を中和する ことになる。 ① 北水素が H と塩化物 [2017 追試] 定義は, 93. 酸塩基 1分酸塩基に関する次の記述 ac について,正誤の 組合せとして正しいものを,右の①~⑧のうちから一つ選べ。 ① a 水溶液中で, 水素イオン濃度を増加させても, 水酸化物イオン濃度 は変わらない。 ② ③ b 濃度 0.10mol/Lのアンモニア水中のアンモニアの電離度は, 25℃ ④ において 0.013 である。 この水溶液1.0L は, 0.013mol/Lの硝酸 ⑤ 1.0L で過不足なく中和することができる。 C 水酸化カルシウムは,弱塩基である。 [2002 本試] ⑧ a正正正正誤誤誤誤 b正正誤誤正正誤誤 正誤正誤正誤正誤 C 25 °C) HH 水溶液は ある。 H₂O NH (HO (NH) と弱 塩に強 OH NH H₂O NH. pHは, 水溶液の酸性や塩 中性の水溶液のpHを7と が、7より大きいほど塩基 ① 正しい。 炭酸水は弱 弱い塩基性(pHは7.4 ②正しい。 食酢は酸性 性(pHは6.5程度)を NH H₂O NH 塩基であ を弱塩基。 つまり、 1価の塩基を1価の酸で過不足なく中和す るときは,塩基酸の強弱に関係なく、 塩基の物質 と酸の物質量は等しい。 ③正しい。 レモンの果 水はほぼ中性(pH ④ 誤り。 「セッケンオ さい。」 H₂O C 95 OH NH H₂O NH. NH NH NH NH 46 第2編 物質の変化 誤り。 「水酸化カルシウムは, 弱塩基である。」 水酸化カルシウムの溶解度は小さい (25℃で 0.17 g/100g 水) ので、濃い水溶液をつくることはでき ない。しかし、電離度は大きいので、強塩基である。 け A セッケン水は弱い は中性 (pHは 7 ) 食塩水より大きい よって、誤りを含む

解決済み 回答数: 1
1/110