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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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