0.01 mol/Lの塩酸（HCl）と0.005 mol/Lの水酸化ナトリウム（NaOH）水溶液を混合した場合のpHを求める問題について、計算方法を解説します。ここでは、酸と塩基の中和反応を用いたpHの求め方をステップバイステップで説明します。
1. 反応式の確認
まず、塩酸と水酸化ナトリウムは1:1のモル比で中和反応を起こします。反応式は次の通りです。
HCl + NaOH → NaCl + H2O
これにより、酸（HCl）と塩基（NaOH）が完全に反応し、水と塩（NaCl）が生成されます。
2. 各溶液のモル数の計算
次に、各溶液のモル数を計算します。
塩酸のモル数は、濃度と体積から計算できます。
モル数（HCl） = 濃度 × 体積 = 0.01 mol/L × 0.010 L = 0.0001 mol
同様に、水酸化ナトリウムのモル数は。
モル数（NaOH） = 濃度 × 体積 = 0.005 mol/L × 0.010 L = 0.00005 mol
3. 反応後の残余物の計算
中和反応によって、塩酸と水酸化ナトリウムのモル比は1:1で反応するため、反応後にはそれぞれ残る物質があります。
塩酸は0.0001 mol、NaOHは0.00005 mol反応します。したがって、塩酸は過剰に残ります。
残るHCl = 0.0001 mol – 0.00005 mol = 0.00005 mol
反応後の塩酸のモル数は0.00005 molです。
4. pHの計算
残ったHClのモル数が0.00005 molで、混合溶液の総体積は10 mL + 10 mL = 20 mL（0.020 L）です。これを基に、残ったHClの濃度を計算します。
塩酸の濃度 = 残ったモル数 / 総体積 = 0.00005 mol / 0.020 L = 0.0025 mol/L
HClは強酸であり、pHは次の式で求められます。
pH = -log[H+] = -log(0.0025) ≈ 2.60
まとめ
この混合溶液のpHは約2.60です。反応後に残った塩酸の濃度を基にpHを計算しました。pHの計算は、酸と塩基のモル数を正確に把握し、反応後に残る物質を考慮することが重要です。
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