弱酸を理解する
* 部分イオン化: 弱酸は溶液中に部分的にのみイオン化します。 それらは、強酸のようなイオンに完全にバラバラになっていません。
* 平衡: 弱酸のイオン化は平衡に達します。つまり、前方反応と逆反応の速度が等しくなります。
方程式と手順
1。酸解離定数(Ka):
* KA値は、弱酸イオン化の程度を定量化します。
* Kaが大きいほど、酸が強くなります(より多くのイオン化)。
* Kaの方程式は次のとおりです。
`` `
ka =[h+] [a-] / [ha]
`` `
どこ:
* [H+]:水素イオンの濃度(mol/l)
* [a-]:コンジュゲートベースの濃度(mol/l)
* [ha]:弱酸濃度(mol/l)
2。氷のテーブル(初期、変化、平衡):
*このテーブルは、均衡で反応物と生成物の濃度を整理するのに役立ちます。
| | ha | H+ | a- |
| ----- | ------ | ----- | ------ |
| i | c | 0 | 0 |
| c | -x | +x | +x |
| E | c-x | x | x |
* どこ:
* C =弱酸の初期濃度
* x =平衡時の濃度の変化
3。 X(水素イオン濃度)の解決:
*氷のテーブルからの平衡濃度をKa式に置き換えます。
`` `
ka =(x)(x) /(c -x)
`` `
* xの二次方程式を解きます。 多くの場合、KAが非常に小さい場合、分母の「x」を無視することができます(計算を容易にします)。
* xの値は、H+イオンの平衡濃度を表します。
4。 pHの計算:
*次の方程式を使用します。
`` `
ph =-log [h+]
`` `
例:ka =1.8 x 10^-5 で0.10 m溶液(Ch3COOH)のpHを計算する
1。アイステーブル:
| | ch3cooh | H+ | ch3coo- |
| ----- | --------- | ------ | --------- |
| i | 0.10 | 0 | 0 |
| c | -x | +x | +x |
| E | 0.10-x | x | x |
2。 ka式:
`` `
1.8 x 10^-5 =(x)(x) /(0.10 -x)
`` `
3。 x(分母のxを無視する)を解く:
`` `
1.8 x 10^-5 =x^2 / 0.10
x^2 =1.8 x 10^-6
x =1.3 x 10^-3
`` `
4。 ph:を計算します
`` `
ph =-log(1.3 x 10^-3)=2.89
`` `
重要な考慮事項:
* 近似: KAが酸の初期濃度に比べて非常に小さい場合、xを解くときに分母の「x」を無視することができます。これにより、計算が簡素化されます。
* 二次式: 近似が有効でない場合は、xを解くために二次式を使用する必要があります。
* 仮定: 計算では、理想的な条件(希釈溶液など)を想定しています。
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