化学基礎:アンモニア水のpHを求める方法

化学

アンモニア水のpHを求めるためには、水素イオン濃度を計算する必要があります。今回は、0.10mol/Lのアンモニア水(α=0.010)のpHを求める方法を解説します。

1. アンモニアの性質と水素イオン濃度の関係

アンモニア水は弱アルカリ性を示し、水中で部分的にアンモニウムイオン(NH₄⁺)と水酸化物イオン(OH⁻)に解離します。アンモニアの水溶液における水素イオン濃度は、アンモニアの解離度αによって決まります。

2. 解離度(α)と水素イオン濃度の計算

アンモニアの水溶液における解離度αは、0.010です。この値はアンモニアの解離した分子の割合を示し、解離によって生成される水酸化物イオン(OH⁻)の濃度と一致します。水酸化物イオンの濃度[OH⁻]は次のように計算されます。

[OH⁻] = α × [NH₃] = 0.010 × 0.10mol/L = 0.0010mol/L

3. 水酸化物イオン濃度からpHを求める方法

水酸化物イオン濃度がわかると、pOHを計算できます。pOHは次の式で求められます。

pOH = -log[OH⁻] = -log(0.0010) = 3.00

pHは次の式で求められます。

pH = 14 – pOH = 14 – 3.00 = 11.00

4. 結論

したがって、0.10mol/Lのアンモニア水(α=0.010)のpHは11.00です。アンモニア水は弱アルカリ性であり、この計算によりそのpHを求めることができます。

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