4. 塩化アンモニウム水溶液のpH
次の文章を読んで, 以下の各問いに答えよ。
塩化アンモニウムを水に溶かすと,次のように電離して平衡状態に達する。
NH,C1 → NH* + C1 …
NH4+ + H2O ~ NH3 + H3O+
(ii)
水のモル濃度[H2O] は一定とみなせるため, 式 (ii)の平衡定数をKとすると, 塩化アンモニウムの加水分解
定数 Kn は, [NH+], [NH3], [H+] を用いて Kn=K[H20] = [ ① ] と表される。 ただし, オキソニウムイ
オンの濃度[H3O+]は水素イオン濃度[H+]で示す。 一方, アンモニアは水溶液中で式 (ii) のような電離平衡の
状態に達する。
[②]
(iii)
アンモニアの電離定数K と水のイオン積 Kw は, [NH3], [NH4], [H+], [OH-] を用いてそれぞれKb =
[③], Kw= [ ④ ] と表されるから, K はK と Kw を用いて, K = [⑤] と表すことができ
る。 一方, 塩化アンモニウムはほぼ完全に電離するので, アンモニウムイオンの濃度[NH+]は塩化アンモ
***
(i)
ニウム水溶液の濃度c [mol/L] と近似できる。 また, 式 (ii) で生じるアンモニアとオキソニウムイオン (水
素イオン) の濃度は等しいことから, Knはc と [H+] を用いて K = [ ⑥] と表される。
(1) 文中の〔
〕に適切な式 (②はイオン反応式) を入れよ。
(2) 25℃におけるアンモニアの電離定数は 1.60×105mol/Lである。 塩化アンモニウムの加水分解定数Kn
を求めよ。 ただし, 25℃における水のイオン積Kwは100×10~14 (mol/L) とする。
(3) 100×10mol/Lの塩化アンモニウム水溶液のpHを求めよ。 ただし, log10 2=0.30 とする。
NH3+H2O = NH4+ OH^
(1) @ [NH3] [HT]
INH GI
(2)
[NH[[][OH-] ④[H+][OH-] ⑤
[NH3]
6.25×10ml/h (35.6
kb
2
[H+]²
