問題 143
発展例題10 混合水溶液のpH
0.10mol/L. 塩酸 10mL と 0.30mol/L 水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合水溶液の
pHを求めよ。 ただし,酸、塩基の電離度を1とし、水のイオン積Kw を 1.0×10 -
(mol/L)とする。
考え方
水溶液の混合によって、 次の反応
がおこる。
HCI+NaOH→NaCl+H2O
これをイオン反応式で表すと、 次
のようになる。
H++OH→ H2O
反応式から 反応するH+ と
OH-の物質量は等しい。
したがって, H+ OH-の物質
量を比較し, 残るイオンの量から
モル濃度を求める。
解答
1価の強酸のHCI から生じるH+ と, 1価の強塩基の
NaOH から生じる OH-の物質量は,
H: 0.10mol/Lx-
10
ML×1=1.0×10-mol
1000
10
OH-0.30mol/Lx- -L×1=3.0×10~3mol
1000
したがって,反応後にOH- が残る。 反応後の混合水液
のモル濃度は水溶液の体積が (10+10) mLなので、
3.0×10-mol-1.0×10 3 mol
-=1.0×10 - mol/L
(10+10)/1000L
[OH-}=
Kw=[H+] [OH-]=1.0×10-14(mol/L)2なので,
Kw
[H+]=[OH-]
=
混合によって水溶液の体積が変わ
る点に注意する。
1.0×10-14 (mol/L)2
-=1.0×10-13 mol/L
1.0×10mol/L
したがって, pH=13