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23_80 化学基礎:物質の変化 / 化学基礎:水素イオンとpH

化学基礎 pHの求め方~基礎~

著者名: 藤山不二雄
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pHを求める方法

押えておくべきこと

ここでは、一緒にpHを求める問題を解きながらその基礎についてみてみましょう。
問題に入る前に、押さえておくべき点です。

水素イオン濃度[H+]=酸の価数×酸のモル濃度×酸の電離度

水酸化物イオン濃度[OH-]=塩基の価数×塩基のモル濃度×塩基の電離度

電離度=電離している酸(塩基)のmol÷溶液に溶かした酸(塩基)のmol

ではこれを踏まえた上で問題をみていきましょう。

問題

次の水溶液のpHを求めよ


(1)0.01mol/lの塩酸(電離度は1とする)

塩酸は1価の酸なので、価数は1です。
水素イオン濃度[H+]=酸の価数×酸のモル濃度×酸の電離度から
水素イオン濃度[H+]=1×0.01×1=0.01=
この乗数の部分がそのままpHの値になるので、この水溶液のpHは2となります。

(2)0.005mol/lの硫酸(電離度は1とする)

(1)と同じように解いていきます。ただし、 硫酸は2価の酸であることに注意です。
水素イオン濃度[H+]=2×0.005×1=0.01=
よってこの水溶液のpHは2です。

(3)0.001mol/lの酢酸(ただし電離度は0.01とする)

もう慣れてきましたね。酢酸は1価の弱酸です。
水素イオン濃度[H+]=1×0.001×0.01=0.00001=
水溶液はpH5を示します。

(4)0.001mol/lの水酸化ナトリウム水溶液(ただし電離度は1とする)

水酸化ナトリウムが電離すると

となります。
水溶液のpHは、水素イオン濃度がわかって初めて求めることができます。
しかしここでは水酸化イオンしか存在していません。このような場合にどうすればよいのでしょうか?

思い出してください。
水素イオン濃度×水酸化物イオン度= …①

であることを。
すなわち水酸化イオン濃度を求めてから、①の式に照らしあわせればよいのです。

水酸化イオン濃度[OH-]=1×0.001×1=0.001=
①の式より、[H+]=
よってpHは11となります。


以上4つみてきたように、水素イオン濃度を求めるとpHがわかります。
水素イオン濃度を何が何でも求める。

これが解答への近道です。

電離度が与えられていない場合の練習問題

pHの求め方~応用~

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『チャート式 新化学Ⅰ』数研出版
『化学Ⅰ ニューグローバル』 東京書籍

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