概念を理解する
* ka(酸解離定数): この値は、酸が水中で解離する(バラバラになる)程度を示しています。 Kaが高いと、より強い酸を示します。つまり、より容易にイオン化します。
* ph: 溶液中の水素イオン(H+)濃度の尺度。 pH値が低いと、酸性度が高いことがわかります。
式
KaとpHの関係は、弱酸(ha)の解離のための平衡発現に由来します。
ha(aq)⇌h +(aq) + a-(aq)
* ka =([h+] [a-])/[ha]
pHを計算するには、[H+]濃度を決定する必要があります。 方法は次のとおりです。
手順
1。アイステーブル(初期、変化、平衡)を設定します
* 初期: 弱酸の初期濃度([ha]₀)。
* 変更: 解離による濃度の変化(HAの場合-X、H +およびA-の場合は + X)。
* 平衡: 平衡状態での最終濃度([ha]₀ -x、x、x)。
2。 ka式を書きます:
* ka =(x * x) /([ha]₀ -x)
3。 x:を解決します
*弱酸の場合、Xは[ha]よりもはるかに小さいことがよくあります。 これにより、方程式が簡素化されます:ka≈x² / [ha]₀
* x([h+]を表す)を解く。
4。 ph:を計算します
* ph =-log [h+]
例
Kaが1.8 x 10〜のkaを持つ0.1 mの酢酸溶液(Ch₃Cooh)があるとしましょう。
1。アイステーブル:
| | ch₃cooh| H+ | ch₃coo-|
| ----- | ---------- | ----- | --------- |
| i | 0.1 m | 0 | 0 |
| c | -x | +x | +x |
| E | 0.1 -x | x | x |
2。 ka式:
* 1.8 x10⁻⁵=(x * x) /(0.1 -x)
* KAは小さいため、概算できます:1.8 x10⁻⁵≈x² / 0.1
* xを解く:x =√(1.8 x10⁻⁵ * 0.1)=1.34 x10⁻³m
3。 ph:を計算します
* ph =-log(1.34 x10⁻³)≈2.87
キーポイント
* 仮定: 使用される単純化(x <<[ha]₀)は、弱酸に対して有効です。 KAが比較的大きい場合、二次方程式を解決する必要があります。
* ポリプリック酸: 複数のプロトンを寄付する酸の場合、プロセスはより複雑になり、複数のKa値を考慮する必要があります。
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