酸と塩基の強さ 想定問題 3

同じ濃度の酢酸と塩酸の pH を，電離度を使って求める問題です。

pH ＝ −log₁₀［H^＋］です。［H^＋］は，酸の濃度 × 電離度で求めます。

• 酢酸の［H^＋］：0.050 × 0.020 ＝ 1.0×10⁻³ mol/L
• 酢酸の pH：−log₁₀(1.0×10⁻³) ＝ 3.0
• 塩酸の［H^＋］：0.050 × 1 ＝ 5.0×10⁻² mol/L
• log₁₀5 ＝ log₁₀(10 ÷ 2) ＝ 1 − 0.30 ＝ 0.70 なので，塩酸の pH ＝ 2 − 0.70 ＝ 1.3
• 酢酸は pH 3.0，塩酸は pH 1.3。答えは ①

②（1.3 と 1.3）：酢酸も全部電離したとみなした値です。弱酸は一部しか電離しないので，pH は塩酸より大きくなります。

③（3.0 と 3.0）：塩酸まで電離度0.020で計算した値です。塩酸は強酸で，ほぼ全部が電離します。

⑤（3.0 と 0.70）：0.70 は log₁₀5 の値です。10⁻² の 2 を忘れた値です。正しくは 2 − 0.70。

• 同じ 0.1 mol/L でも，塩酸は pH 約1，酢酸は pH 約2.9。pH は同じにならない（テキスト・覚えること）
• pH ＝ −log₁₀［H^＋］（［H^＋］は水素イオンのモル濃度）。［H^＋］が10倍になるごとに pH は1小さくなる（テキスト・覚えること）
• ［H^＋］＝ 酸の濃度 × 電離度。強酸（1価）は電離度1なので，濃度がそのまま［H^＋］になる（テキスト・覚えること）