学習目標
- 水のイオン生成物定数を定義することができるか。
- 酸性溶液の定義
- 塩基性溶液の定義
- 定数を用いて計算するか、他方がわかっているとき
中身は何だろう？
一時、車のバッテリーの上部の小さなキャップを外して、中の硫酸の状態を確認することができました。 少なくなってきたら酸を足せばいいのです。 しかし、硫酸は危険なものなので、今は人を守るためにバッテリーは密閉されています。 硫酸は危険なものなので、電池を切って見るのはよくありません。 2つの水の分子が衝突すると、1つの分子からもう1つの分子へ水素イオンが移動することがある。 4656>
この反応を簡略化して、
水の自己イオン化の平衡定数を水のイオン生成物と呼び、
という記号をつけます。
水のイオン積
は、水素イオンと水酸化物イオンの濃度の数学的積であり、は水酸化物イオンの濃度を表します。 なお、H 2 Oは純粋な液体であるため、イオン積の式には含まれない。 の値は、反応物に有利な反応にしたがって、非常に小さい。 25℃において、純水中のの実験的に決定された値は1.0×10 -14 .
純水中では、水素イオンと水酸化物イオン濃度は互いに等しくなる。 純水やその他の水溶液で、この比率が保たれているものを中性といいます。
酸性溶液とは、水素イオンの濃度が水酸化物イオンの濃度より大きい溶液のことで、この溶液のモル比はの平方根で求められる。 例えば、塩化水素は水に溶けると電離してH＋イオンとCl-イオンを生成する。
これにより、溶液中のH＋イオン濃度が増加する。 ルシャトリエの原理により、
で表される平衡は左側、反応物側に強制される。 その結果、水酸化物イオンの濃度が減少する。
塩基性溶液とは、水酸化物イオンの濃度が水素イオンの濃度より大きい溶液のことで、塩基性溶液は、水酸化物イオンの濃度が水素イオンの濃度より大きい溶液である。 固体の水酸化カリウムは水中で解離して、カリウムイオンと水酸化物イオンを生じる。
OH-イオンの濃度が増加するとH+イオンの濃度が減少し、イオン生成物のofは一定になる
サンプル問題：水溶液に対するの使用
塩酸（HCl）は強酸、つまり溶液中で100％イオン化することができる。 2.0 × 10 3 M HClの溶液中のtheとtheは何ですか？
Step 1: 既知の値をリストして問題を計画する .
既知の
- = 2.0 × 10 -3 M
不明の
- = ? M
- = ? M
HClは100％イオン化しているので、溶液中のH＋イオン濃度は元のHCl濃度と同じになります。 もともと存在していたHClの各分子がイオン化して、1つのH+イオンと1つのCl -イオンになります。 OH – の濃度は、 .
Step 2: 解く .
Step 3: 結果を考える
The は溶液が酸性なので、The よりはるかに高い値になっていることがわかります。 他の平衡定数と同様、の単位は慣習的に省略されています。
まとめ
- 水の自己イオン化について述べ、そのプロセスのイオン化定数を述べます。
- 酸性と塩基性の溶液を定義し、を使って計算を説明します。
練習問題
このプリントの最初の2ページ「水のイオン化」を読み、それらの練習問題を行います。
復習
- 酸性溶液とは何でしょうか？
- 塩基性溶液とは？
-
の溶液とは？
用語集
- 酸性溶液のことです。 水素イオンの濃度が水酸化物イオンの濃度より大きい溶液。
- 塩基性溶液。
- 塩基性溶液：水酸化物イオンの濃度が水素イオンの濃度より大きい溶液：水のイオン積：水素イオンと水酸化物イオン濃度の数学積
- 水の自己電離：水酸化物イオンの濃度が水素イオンの濃度より大きい溶液。 水が電離してヒドロニウムイオンと水酸化物イオンになる過程。