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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 水酸化物イオン濃度からpHを求める問題

著者名: 藤山不二雄
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水酸化物イオン濃度からpHを求める

pHを求めるにはまず、水素イオン濃度の値を求めることが鉄則です。
しかし、問題によっては水酸化物イオン濃度しか求めることができない問題もあります。
そのような場合、どのように対処していけばいいのでしょうか。
0.10mol/lの水酸化ナトリウム水溶液のpH(電離度は1とする)

この問題を例に解いてみましょう。

まず水酸化ナトリウムが水溶液中でどのように電離しているかを考えます。

NaOH+(aq)⇔Na⁺+OH⁻

このことから、1molの水酸化ナトリウムに対して1molの水酸化物イオンが生成されることがわかります。ですので、設問のように水酸化ナトリウムが0.1mol/lのとき、水酸化物イオンの濃度は0.10mol/lすなわち1×10⁻¹mol/lとなります。

ここで思い出さなければいけないことがあります。 イオン積です。

イオン積とは、水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度の積は常に一定である


これを式に表すと、「水素イオン濃度×水酸化物イオン濃度=」

 …①

すでに水酸化物イオン濃度がわかっていますので、①の式を使って水素イオン濃度を求めることができます。



水素イオン濃度がわかったので、あとはpHを求めることができます。
水素イオン濃度が「1.0×10⁻ⁿ」のときは、nの値がそのままpHの値となります。
よってpH=13です。

水酸化物イオン濃度しかわからないときは、イオン積を使って水素イオン濃度を求める

ここをしっかりとおさえときましょう。

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『チャート式 新化学Ⅰ』数研出版

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