この質問では、pH 3の塩酸を水で10の5乗倍に希釈した場合、理論的にどのようにpHが変化するのかを計算します。pHの計算には、酸の濃度とその希釈度を考慮する必要があります。では、実際に計算してみましょう。
pHの定義と計算方法
pHは水溶液の酸性度を表す指標で、次の式で計算できます：
pH = -log[H+]
ここで[H+]は水溶液中の水素イオンのモル濃度を示します。pHが3である塩酸は、[H+] = 10^-3 Mの濃度を持つことになります。
希釈後の水素イオンの濃度
水で10の5乗倍に希釈すると、元の濃度が1/10^5倍になります。したがって、希釈後の[H+]の濃度は次のように計算できます。
[H+] = 10^-3 M / 10^5 = 10^-8 M
希釈後のpHの計算
希釈後の水素イオンの濃度が10^-8 Mである場合、pHは次のように計算できます。
pH = -log(10^-8) = 8
まとめ
したがって、pH 3の塩酸を10^5倍に希釈すると、理論的にpHは8になります。実際にこのような希釈を行うと、酸性度がかなり低くなり、中性に近いpHに変化することがわかります。
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