弱酸を理解する
* 部分的な解離: 溶液中に完全にイオン化する強酸とは異なり、弱酸は部分的にしか解離しません。これは、酸性分子の一部が無効である一方、他の酸分子が水素イオン(H+)を放出する平衡に達することを意味します。
* 平衡定数(KA): 弱酸の解離の程度は、その酸解離定数(KA)によって測定されます。 より大きなKaは、より強い酸を示します(より多くの解離)。
ph を計算するための手順
1。解離方程式を書きます:
- 一般的な弱酸の場合、HA:HA(aq)⇌H +(aq) + a-(aq)
2。アイステーブルをセットアップ:
- i: 酸(ha)の初期濃度とその共役塩塩(a-)
- c: 解離による濃度の変化
- e: 平衡濃度
| | ha | H+ | a- |
| -------- | ------ | ------ | ------- |
| i | [ha] o | 0 | 0 |
| c | -x | +x | +x |
| e | [ha] o -x | x | x |
3。 ka式を書きます:
-ka =([h+] [a-])/[ha]
4。代替平衡濃度:
-ka =(x * x) /([ha] o -x)
5。 x([h+])を解く:
- 近似: Kaが非常に小さい場合(通常は10^-4未満)、xが[ha] oよりもはるかに小さいと仮定することで方程式を簡素化できます。これにより、方程式が作成されます:ka =x^2 / [ha] o
- 二次方程式: 近似が有効でない場合は、二次方程式を解く必要があります。
6。 ph:を計算します
-ph =-log [h+]
例
1.8 x 10^-5のkaで酢酸(Ch3COOH)の0.1 m溶液のpHを計算しましょう。
1。解離方程式: Ch3COOH(AQ)⇌H +(AQ) + CH3COO-(AQ)
2。アイステーブル:
| | ch3cooh | H+ | ch3coo- |
| --------- | --------- | ------- | --------- |
| i | 0.1 | 0 | 0 |
| c | -x | +x | +x |
| e | 0.1 -x | x | x |
3。 ka式: ka =([h+] [ch3coo-])/[ch3cooh]
4。代替品: 1.8 x 10^-5 =(x * x) /(0.1 -x)
5。近似: Kaは小さいため、x <<0.1を想定します。 したがって:
-1.8 x 10^-5 =x^2 / 0.1
-x^2 =1.8 x 10^-6
-x =[h+] =1.34 x 10^-3 m
6。 ph: ph =-log(1.34 x 10^-3)= 2.87
重要なポイント
* 近似: 分母の「x」を無視する近似は、しばしば弱酸に対して有効です。ただし、近似が正当化されているかどうかを確認することは常に良い習慣です。 [H+]が初期酸濃度の5%以上である場合、近似は有効ではなく、二次方程式を解く必要があります。
* ka値: あなたが働いている特定の弱酸のKA値を調べる必要があります。 多くの化学の教科書とオンラインリソースは、これらの価値を提供します。