この問題では、0.05mol/Lの酢酸水溶液のpHを求めるために、与えられた定数（酢酸の電離定数Ka = 2.7×10^-5mol/L）を使用して計算を行います。pHの計算方法を理解するためには、酢酸の電離反応とその電離定数を考慮に入れる必要があります。本記事では、pH計算の手順をわかりやすく解説します。
酢酸の電離とpHの計算
酢酸（CH₃COOH）は水に溶けると、次のように電離します：
CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺
酢酸の電離定数Kaは、以下のように表されます：
Ka = [CH₃COO⁻][H⁺] / [CH₃COOH]
この式を使って、pHを求めるためには水溶液中での酢酸の電離度（α）を計算する必要があります。
電離度αの求め方
電離度αは、次の式で求められます：
α = √(Ka / c)
ここで、cは酢酸の初濃度（0.05mol/L）です。与えられたKa（2.7×10^-5mol/L）を使って、αを計算します：
α = √(2.7×10^-5 / 0.05) = √(5.4×10^-4) ≈ 0.0233
水素イオン濃度[H⁺]の計算
電離度αを使って水素イオン濃度[H⁺]を計算します。電離度αは、水溶液中の水素イオン濃度と等しいため：
[H⁺] = α × c = 0.0233 × 0.05 = 1.165×10^-3mol/L
pHの計算
pHは、水素イオン濃度[H⁺]を使って以下の式で求めることができます：
pH = -log10[H⁺]
ここで、[H⁺] = 1.165×10^-3mol/Lを代入すると：
pH = -log10(1.165×10^-3) ≈ 2.93
まとめ：pHの計算結果
0.05mol/Lの酢酸水溶液のpHは、計算の結果、約2.93であることがわかりました。この計算において、酢酸の電離度を用いて水素イオン濃度を求め、最終的にpHを計算する方法を確認しました。計算過程で、与えられた定数や近似値を使用することで、pHを求めることができました。
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