pHを求める方法
このテキストでは、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。
pHを求めるために押えておくべきポイント
まずは問題に入る前に押さえておくべきポイントです。
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
これら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、水素イオン濃度は
[Ｈ⁺]＝１×０．０１×１＝０．０１＝１０⁻²
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。
水素イオン濃度は、
[Ｈ⁺]＝２×０．００５×１＝０．０１＝１０⁻²
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。
水素イオン濃度は、
[Ｈ⁺]＝１×０．００１×０．０１＝０．００００１＝１０⁻⁵
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）
水酸化ナトリウム水溶液が電離すると
ＮａＯＨ→Ｎａ⁺＋ＯＨ⁻
となります。ここでちょっと考えてみましょう。
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るのですが、この電離式には水酸化物イオン濃度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？
そこで思い出してみてください。
水素イオン濃度×水酸化物イオン濃度＝１．０×１０⁻¹⁴…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の式に代入すればよいのです。
水酸化イオン濃度は、
[ＯＨ⁻]＝１×０．００１×１＝０．００１＝１０⁻³
①の式より、
[Ｈ⁺]＝１０⁻¹¹
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～
