電離度と物質量を用いた中和計算方法の解説：酸性溶液と塩基性溶液の関係

化学の問題で「電離度0.040で物質量1.0×10の−２乗の酸性の水溶液10mlを中和するのに物質量1.0×10の−２乗の塩基性の溶液は何ｍｌ必要か」という問題に困っている方へ、解説を行います。この問題では酸と塩基の中和反応について理解することが重要です。

中和反応の基本と必要な計算式

酸と塩基の中和反応では、酸と塩基が反応して水と塩が生成されます。中和においては、酸と塩基が1対1のモル比で反応することが基本です。したがって、酸性溶液と塩基性溶液の物質量を使って中和に必要な塩基性溶液の体積を求めることができます。

中和反応における計算式は以下の通りです。

n(酸) × V(酸) = n(塩基) × V(塩基)

ここで、nは物質量（モル数）、Vは体積（リットル）を表します。この式を用いて、必要な塩基性溶液の体積を求めます。

問題文にあるように、酸性溶液の物質量は1.0×10の−２乗mol、体積は10ml（=0.01L）です。塩基性溶液も同様に物質量は1.0×10の−２乗molで、求めるのは塩基性溶液の体積です。

まず、酸と塩基が1:1のモル比で反応するので、酸性溶液の物質量に基づいて塩基性溶液の物質量も求めます。

問題を解くために、次のように計算を進めます。

計算式に当てはめると。

1.0×10の−２乗mol × 0.01L = 1.0×10の−２乗mol × V(塩基)

ここからV(塩基)を求めると。

V(塩基) = 0.01L

したがって、必要な塩基性溶液の体積は0.01L、つまり10mlです。

この問題では、酸と塩基が1対1で反応することを前提に、物質量と体積を使って中和に必要な塩基性溶液の体積を求めました。計算式を理解し、酸と塩基の物質量に基づいて適切な体積を求めることが大切です。これにより、酸と塩基の中和反応についての理解が深まり、実際の問題にも対応できるようになります。