KIMIKA!|基礎から学ぶ高校化学

演習「ph計算」

約 6 分
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復習

pH高校化学pH計算完全マスター講座!!で紹介した公式を使って、練習問題を解いていこう。
前準備として、水素イオン濃度([H+])と水酸化物イオン濃度([OH])の求め方を復習しておく。

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[H+] = [の濃度] × 価数 × 電離度
[OH] = [塩基の濃度] × 価数 × 電離度

これが[H+]・[OH]を求める公式だったよね。
これさえ覚えていれば、phに関する計算問題は大方解くことができる。
以下、公式中の「価数」と「電離度」について説明する。

価数

価数というのは、「酸(塩基)から電離するH+(OH)の数」だと思ってほしい。

例えば、塩酸(HCl)からは1コのH電離するので塩酸の価数は1、硫酸(H2SO4)からは2コのHが電離するので硫酸の価数は2、という感じだ。以下の表にいろいろな酸・塩基の価数が記載されているので参考にしてほしい。

「酸塩基一覧表」

電離度

電離度というのは、「酸(塩基)から電離するH(OH)の割合」のことだ。電離度は指定されてなかったら基本的に1だと考えてもらって構わない。問題に電離度が記載されている時はその値を使おう。

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問題

(1) 0.2[mol/L]の塩酸のpHはいくつか。(塩酸の電離度は1とする)
(2) 0.3[mol/L]の塩酸のpHはいくつか。
(3) 0.4[mol/L]の塩酸のpHはいくつか。
(4) 0.2[mol/L]の塩酸のpOHはいくつか。
(5) 0.3[mol/L]の塩酸のpOHはいくつか。
(6) 0.1[mol/L]の水酸化ナトリウムのpOHはいくつか。(水酸化ナトリウムの電離度は1とする)
(7) 0.1[mol/L]の水酸化ナトリウムのpHはいくつか。
(8) 0.05[mol/L]の硫酸のpHはいくつか。(硫酸の電離度は1とする)
(9) 0.05[mol/L]の水酸化バリウムのpHはいくつか。(水酸化バリウムの電離度は1とする)
(10)0.1[mol/L]の酢酸のpHはいくつか。(酢酸の電離度は0.017とする)

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解答

(1) 0.7
(2) 0.52
(3) 0.4
(4) 13.3
(5) 13.48
(6) 1
(7) 13
(8) 1
(9) 1
(10)2.45

解説

(1)

まず、[H+]を求めよう。

[H+] = [濃度] × 価数 × 電離度 = 0.2(mol/L)×1×1 = 0.2(mol/L)

次にpHを求めていく。

(2)

まず、[H+]を求めよう。

[H+] = [濃度] × 価数 × 電離度 = 0.3(mol/L)×1×1 = 0.3(mol/L)

次にpHを求めていく。

(3)

まず、[H+]を求めよう。

[H+] = [濃度] × 価数 × 電離度 = 0.4(mol/L)×1×1 = 0.4(mol/L)

次にpHを求めていく。

(4)

(1)より0.2[mol/L]の塩酸のpHは0.7なので、
公式「pH + pOH = 14」を利用して、

pOH = 14 – pH = 14 – 0.7 = 13.3

(5)

(2)より0.3[mol/L]の塩酸のpHは0.52なので、
公式「pH + pOH = 14」を利用して、

pOH = 14 – pH = 14 – 0.52 = 13.48

(6)

まず、[OH]を求めよう。

[OH] = [濃度] × 価数 × 電離度 = 0.1(mol/L)×1×1 = 0.1(mol/L)

次にpOHを求めていく。

(7)

(6)より0.1[mol/L]の水酸化ナトリウムのpOHは1なので、
公式「pH + pOH = 14」を利用して、

pH = 14 – pOH = 14 – 1 = 13

(8)

硫酸は価数が2の酸だったね。

まず、[H+]を求めよう。

[H+] = [濃度] × 価数 × 電離度 = 0.05(mol/L)×2×1 = 0.1(mol/L)

次にpHを求めていく。

(9)

水酸化バリウムは価数が2の塩基だったね。

まず、[OH]を求めよう。

[OH] = [濃度] × 価数 × 電離度 = 0.05(mol/L)×2×1 = 0.1(mol/L)

次にpOHを求めていく。そしたら公式「pH + pOH = 14」を利用して、

pH = 14 – pOH = 14 – 1 = 13

(10)

酢酸の電離度を0.017としているので、

[H+] = [濃度] × 価数 × 電離度 = 0.1(mol/L)×1×0.015 = 0.0015 (mol/L)

次にpHを求めていく。

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