化学を理解する
* ch3nh3cl 弱い塩基(メチルアミン、Ch3NH2)と強酸(塩酸、HCl)の塩です。
* Ch3NH3Clが水に溶解すると、そのイオンに分離します:Ch3NH3+およびCl-。
* Ch3NH3+イオンは、弱塩基メチルアミンの共役酸です。水中の加水分解を受けることになります。つまり、水分子と反応してH+イオンを生成します。
CH3NH3 +(AQ) + H2O(L)⇌CH3NH2(AQ) + H3O +(AQ)
pHの計算
1。関連する平衡を特定します: 考慮する必要がある平衡は、CH3NH3+イオンの加水分解です。
2。平衡定数式を書きます: この反応の平衡定数は、酸解離定数(ka)と呼ばれます。 。 次の関係を使用して、KAを見つけることができます。
Ka * kb =kw
どこ:
* Kaは、コンジュゲート酸(Ch3NH3+)の酸解離定数です
* KBは、弱い塩基(CH3NH2)の塩基解離定数です
* KWは水のイオン産物です(25°Cで1.0 x 10^-14)
メチルアミン(CH3NH2)のKB値を調べる必要があります。
3。アイステーブルをセットアップ: アイステーブル(初期、変化、平衡)は、反応中の濃度の変化を整理するのに役立ちます。
| | CH3NH3+ | Ch3nh2 | H3o+ |
| ----------- | ---------- | ----------- | ---------- |
|初期| * i* | 0 | 0 |
|変更| - * x* | +* x* | +* x* |
|平衡| * i* - * x* | * x* | * x* |
* I*は、Ch3NH3Clの初期濃度(したがってCh3NH3+の初期濃度)を表します。
4。 x:を解決します 氷のテーブルから平衡濃度をKA発現に置き換えます。 [h3o+]を表す *x *を解く。
5。 pH:を計算します 関係を使用してください:ph =-log [h3o+]。
例:
メチルアミン(Ch3NH2)のKBが4.4 x 10^-4であると仮定しましょう。
1。 ka:を計算します Ka =kw / kb =(1.0 x 10^-14) /(4.4 x 10^-4)=2.3 x 10^-11
2。濃度を仮定する: Ch3NH3Clの初期濃度が0.1 Mであるとしましょう。したがって、Ch3NH3+の初期濃度も0.1 Mです。
3。アイステーブル:
| | CH3NH3+ | Ch3nh2 | H3o+ |
| ----------- | ---------- | ----------- | ---------- |
|初期| 0.1 | 0 | 0 |
|変更| - * x* | +* x* | +* x* |
|平衡| 0.1- * x * | * x* | * x* |
4。 x:を解決します
ka =([ch3nh2] [h3o+]) / [ch3nh3+]
2.3 x 10^-11 =(x * x) /(0.1 -x)
KAは非常に小さいため、(0.1 -x)≈0.1を近似できます。
2.3 x 10^-11 =x^2 / 0.1
x^2 =2.3 x 10^-12
x =1.5 x 10^-6
5。 ph:を計算します ph =-log(1.5 x 10^-6)≈5.8
したがって、CH3NH3Clの0.1m溶液のおおよそのpHは5.8です。
重要な注意: 溶液の実際のpHは、Ch3NH3Clの特定の濃度に依存します。