2年化学TB 資料21 水のイオン積とpH

  2年    組    番(                                    )

水溶液の酸性・アルカリ性の程度を、簡単な数字で表す方法がある。

水のイオン積 純水もわずかに電離している。

           HO → H+ + OH 

 実験によると、25℃において、[H+] = [OH] = 1.0×10−7〔mol/l〕である。
純粋中だけでなく、酸性水溶液中でもアルカリ性水溶液中でも
H+OHは共存していて、
両者のモル濃度の積は常に一定値をとる。

 [H+] [OH] = K(一定) ←イオン積  25℃では K = 1.0×10−14〔mol/

[H+] [OH]のどちらか一方がわかっていれば、他方の値もわかる。
pH 水溶液中では
[H+] [OH]との積が一定だから、酸性・アルカリ性の度合いは、
( 水素イオン濃度 )だけで表せる。

 25℃の純水中では、[H+] = 1.0×10−7〔mol/l〕であり、これを 中性 とよぶ。
純水に酸を溶かせば
[H+] = 10−7〔mol/l〕より大きくなり(酸性)、
   塩基を溶かせば10−7〔mol
/l〕より小さくなる(アルカリ性)。

 水溶液中の水素イオン濃度が変わる範囲は、場合により十数ケタにも及ぶ。このような数値を、単位とともそのまま用いるのは不便である。そこで、酸性・アルカリ性の程度を単位のない簡単な数で表すために、
水素イオン指数(pH)というものを考える。

 水素イオン濃度[H+]が1.0×10〔mol/l〕のとき、  をその水溶液の pH という。

25℃の中性の水 pH=7 pHが7より小さいほど酸性が強く、pHが7より大きいほどアルカリ性が強い。

  [H+] = A 〔mol/l〕のとき、pH=−log10と表される。

 

 

 

 

pHの測定

 水溶液のpHのおよその値は、狭いpH範囲(変色域)を境にして色調を変えるpH指示薬を用いて調べる。
pHの正確な値を知るにはpHメーターを使う。

pH指示薬と変色域

フェノールフタレイン
ブロモチモールブルー(BTB)
リトマス
メチルレッド
メチルオレンジ

酸性雨 … 空気中の二酸化炭素が雨水に溶けたもの(pH=5.6)

問い 0.10mol/lの塩酸中の水酸化物イオンはいくらか。温度は25℃、HClの電離度は1とする。

 

問い pHの値が2だけ小さくなると、水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度はそれぞれ何倍になるか。