| 名前：ｐＨ | 日時：2004年07月30日 19時52分26秒 |
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@希薄溶液のｐＨの求め方についてです．一塩基酸の濃度が0.01[mol/し]だとして，これを104，105倍，107倍，109倍に薄めた場合はどのようになりますか？出来れば，弱酸と強酸の両場合についての算出方法も知りたいです． | |
| 名前：芦田 実 | 日時：2004年08月06日 19時00分00秒 |
ｐＨ 様 必ずしも専門家ではありませんので，不正確な回答もあります．教育学部から公開しているホームページの質問箱とＱ＆Ａ集にも回答（一部）を載せたいと思います． 質問130 @希薄溶液のｐＨの求め方についてです．一塩基酸の濃度が0.01mol/しだとして，これを104倍，105倍，107倍，109倍に薄めた場合，ｐＨはどのようになりますか？出来れば，弱酸と強酸の両場合についての算出方法も知りたいです． 回答@ 一塩基酸HAの電離平衡 HA⇔H+＋A- より，電離定数は KA＝[H+][A-]／[HA] 水の電離平衡 H2O⇔H+＋OH- より，水のイオン積は KW＝[H+][OH-]＝1.0x10-14(25℃) 物質収支の均衡より，希釈後の一塩基酸の初濃度をCとすると C＝[HA]＋[A-] 電気的中性より [H+]＝[OH-]＋[A-] 以上の式より KA＝[H+][A-]／[HA]＝[H+]([H+]2-KW)／(C[H+]-[H+]2+KW) ∴[H+]3＋KA[H+]2−(CKA+KW)[H+]−KAKW＝0 未知数は[H+]だけなので，数学的に解くなら３次式のCardanの解法を使います．または，[H+]の値を適当（試行錯誤）に変えながら倍精度で計算して，上の式が成立する（零になる）ときの[H+]の値を求めます． 上の式は弱酸でも強酸でも成り立ちます．濃度が薄いので，弱酸と強酸によるｐＨの違いはあまり大きくないと思います．両方とも完全解離に近いと思います．強酸の場合にはKAの値を適当な大きな値にすればよいと思います．希釈倍率が大きくなるほど，相対的に水の解離効果のほうが大きくなり，純水のｐＨに近づきます．ただし，これは実用的には全く意味のない無駄な計算です．空気中には二酸化炭素が存在しますので，それが水に溶けて，実際の純水はｐＨ＝６前後です． 埼玉大学教育学部理科教育講座 芦田 実 | |