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化学 高校生

問5 マーカー部分がなぜこの数字になるのか分かりません💦教えてくださいm(_ _)m

緩衝液は,酸や塩基を少量加えてもpHがほぼ一定に保たれる働きをもつ溶液である。一般に 弱酸とその塩、または弱塩基とその塩の混合水溶液が緩衝液になる。ここで,弱塩基である アンモニアNH』とその塩である塩化アンモニウム NH 4 C1 の混合水溶液について考えてみる。い ま、0.10mol/LのNH3 水溶液に NH4C1を溶かし,電離前のNH3と NHCl の濃度がそれぞれ 0.10mol/Lであるような混合水溶液 1.0L をつくった。この混合水溶液のpHは以下に示すような 手順で求めることができる。 (a) NH3 水溶液では,次式のようなNH3の電離平衡が成立する。 (I)様(ベト (1)式の電離平衡は,NH3 水溶液に NHCI を溶かしてつくった混合水溶液についても成立する。ま た。混合水溶液中のNH 4 CIはほぼすべて電離し、この電離は 1. のように表される。混合水溶液中では,アンモニウムイオンNHが多量に存在することになる ので、(1)式の平衡は NH3 水溶液の場合と比べて著しく(ウ)に偏っている。したがって,この 混合水溶液では NH3 の濃度 [NH3] は 0.10mol/Lにほぼ等しいとみなすことができる。また, NHC1はほぼ完全に電離しているので,NH4の濃度 [NH4] は 0.10mol/L とみなすことができ る。 (1)式の電離平衡における電離定数 K は塩基の電離定数といい, [NH3], [NH4+], および水酸 化物イオンの濃度 [OH-] を用いて、 次式のように表される。 K₁ = (I ..... (3)SI-H K は温度が一定のとき一定の値を示す。 また, [OH-] は水のイオン積Kw と水素イオン濃度[H+] を用いて, [OH-] = ((*)252 .........(4) と表すことができるので, (3)式と(4)式を用いると, 混合水溶液の [H+] は, [NH3], [NH4+], Kb, Kw を用いて [H+] = (() .........(5) となる。ここで(5)式を用いると, 下線部(a) の混合水溶液のpHを求めることができる。 25℃で は,K = 1.8 × 10-5mol/L, Kw=1.0 × 10-14(mol/L) 2 であり, [NH3] と [NH4+] については前 述の近似を用いることができるとすると,[H+]はキ) mol/Lと求まる。 したがって, pH は (ク)となる。 では、NH と NH4Ciの混合水溶液のpHの変化を考えてみよう。混合水溶液に強酸を少量加え た場合、強酸から生じるH+は(ケ)と反応して()になるため, [H+] はほとんど増加せ ずpHはほとんど変化しない。また、この溶液に強塩基を少量加えても,強塩基から生じる OH- は(サ)と反応し(シ)と(ス)になるので, [OH]はほとんど増えず, [H+] もpHもほ とんど変化しない。一方, NH3とNHCの混合水溶液に水を加えて薄めた場合にも, pHはほと 変わらない。 (b)

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物理 高校生

なにがどうなってこの式になったのか分かりません。

I わる、 以下の空欄にあてはまるものを各解答群から選び, マーク解答用 紙の該当欄にマークせよ。 図1のように, z軸の正の向きに一様であるが時間とともに変化する磁 場をかける。この中に,長さLで絶縁体の細い糸の一方の端を磁場中の ある点0に固定し,もう一方の端に質量 M, 正の電荷 +α を持つ粒子を つなぐ。 時刻 t <0 のある時刻に. 糸が磁場と垂直に張った状態で,粒子 を磁場と糸に垂直な方向に初速で打ち出した。 粒子は磁場と垂直な平 面上を, 2軸の正の方から見て時計まわりに半径Lで円運動した。 粒子 の円に沿った運動については,粒子の運動の向きを正の向きとする。 円周 率をとし,粒子にはたらく重力は無視してよい。 +9 Bo 図1 B Bo ( 1 + kt ) t 問1時刻t<0では一様磁場の磁束密度は一定値であった。 このとき, Boであった。このとき, 糸がたるまずに等速円運動することのできる粒子の速さの最小値を Vo, 角速度を wo とすると, vo は (1) と表される。たとえば, Bo=1.0T として,回転している粒子が陽子と同じ質量 M=1.7×107kg と電荷 g=1.6×10-1Cを持つ場合, 角速度 wo は、 (2) rad/s となる。 ただ て,粒子の速さは光速よりも十分に小さいものとする。 時刻 t < 0 で粒 子に初速v=3v を与え, t>0では磁束密度をB=Bo(1+kt) (kは正 ω

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