水のpHを下げるために酸の量を計算するにはどうすればよいですか?

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著者: Peter Berry
作成日: 20 Aug. 2021
更新日: 12 5月 2024
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pHは、溶液中の水素イオンの量を測定します。塩基性溶液の水素イオン濃度は低く、酸性溶液の水素イオン濃度は高くなります。溶液のpHは、酸と塩基を加えることで変更できます。酸はpHを下げ、塩基はpHを上げます。盲目的に酸と水を混ぜると、正しい量を加える可能性は低くなります。溶液にあまりにも多くの酸を入れると、塩基を使用してもう一度pHを上げる必要があります。酸と塩基を無駄にしないようにするには、簡単な計算を使用して、必要な酸の量を正確に決定します。

    それぞれHCl、HBr、HNO_3と呼ばれる塩酸、臭化水素酸、硝酸などの強酸を取得します。強酸の水素イオン濃度は非常に高くなっています。水素イオンは溶液を酸性にし、水酸化物イオンは溶液を塩基性にします。

    強酸中の水素イオン濃度(モル濃度とも呼ばれる)を取得します。濃度がない場合は、おそらく溶液のpHがあります。 pHがある場合は、次の式を使用してpHからモル濃度に変換します。

    モル濃度= 10 ^-

    1より大きい数値がある場合は、エラーが発生している可能性があります。ただし、非常に強い酸を使用している場合、そのpHは0未満であり、1を超える濃度になる可能性があります。この結果の値は、溶液のモル濃度です。モル濃度は、溶液1リットルあたりの酸のモル量です。たとえば、溶液のモル濃度が0.5の場合、1 Lあたり0.5モルの酸しかありません。次の式を使用してモル濃度を計算します。

    モル濃度=酸のモル÷溶液のリットル

    同じ方法を使用して、水サンプルのモル濃度を見つけます。

    前のステップの式を使用して、ターゲットpH値をモル濃度に変換します。

    目標値のpHレベルを得るために必要な酸の量を計算します。次の式を使用してこれを解決します。

    M_1V_1 + M_2V_2 = M_3(V_1 + V_2)

    この式では、「M_1」は酸のモル濃度、「V_1」は酸性溶液の体積、「M_2」は水のモル濃度、「V_2」は水の体積です。この方程式を変換して「V_1」を解くと、次の方程式が得られます。

    V_1 =(M_3V_2 – M_2V_2)/(M_1 – M_3)。