pHを考慮したイオン化の割合の計算方法

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著者: Lewis Jackson
作成日: 14 5月 2021
更新日: 15 5月 2024
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意外と知らない!?pH(ピーエイチ)について解説!【株式会社プランビー】
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溶液のpHは、その溶液に存在する水素イオンまたはプロトンの尺度です。酸はプロトン供与体であるため、日常的には、「強酸」(つまり、プロトンを供与する傾向の高い酸)を含む溶液は「酸性度が高い」と言えます。特定の濃度の強力な酸性HCl、塩酸からなる溶液は、同様の濃度の酢酸、またはプレーンビネガーを含む溶液よりも「酸性度が高くなります」。化学的には、塩酸のpHが低いためです。

解離していない酸をHAとして図式的に記述するか、溶液中の成分をH +(プロトン)およびA-(酸の共役体)として書き込むことができます。例えば、蟻酸に含まれるギ酸はHCOOHですが、その成分はH +とCOOH-です。重要なことに、この比較的弱い酸が溶液に溶解すると、3つの分子すべてがさまざまな割合で存在します。酸がプロトンを放出する程度は、それがイオン化される程度であり、これはその酸として知られる酸の特性の関数ですa、オンラインの表または本で見つけることができます。

次の方法で、pHを指定して酸のイオン化の割合を計算できます。

ステップ1:pHを

pHは-logとして定義されます。ここで、溶液中のプロトン濃度は1リットルあたりのモル数、つまりそのモル濃度です。

たとえば、pHが2.5のギ酸の0.1 M溶液がある場合、この値をpH方程式に代入できます。

2.5 = -log

= 1 ÷ 102.5 = 0.00316 M = 3.16×10-3 mol / L = 3.16 mmol / L

ステップ2:決定

より強い酸の場合、Kが必要になりますa 方程式を解くための酸の:

Ka = ÷ ( - )

前述のように、Kを調べることができますa 自分で明示的に計算する代わりに、多くの一般的な酸の値。

しかし、これらの問題の大部分を占める弱酸については、=、および(-)はに非常に近いです。したがって、に提供された溶液のモル濃度を使用します。この場合は0.10です。

ステップ3:パーセントイオン化の計算

これは/×100、またはこのギ酸溶液の場合、

(0.00316 ÷ 0.10) × 100

= 3.16 %