問題情報

単元中和滴定と電離度
年度2008年度
問題番号化学Ⅰ－第2問－問2
配点a‐3，b‐4
計算問題○
難易度難しい

正解

a‐②　0.020

b‐③　2.8×10－2

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解説

a　中和反応における量的関係は，

「酸から生じるH＋の物質量〔mol〕＝塩基から生じるOH－の物質量〔mol〕」

で表すことが出来ます。酸から生じるH＋の物質量〔mol〕は，

「酸の価数×酸の物質量〔mol〕」

で求めることが出来ます。また，水溶液の場合は，「モル濃度〔mol/L〕×水溶液の体積〔L〕＝酸の物質量〔mol〕」となることから，

「酸の価数×モル濃度〔mol/L〕×水溶液の体積〔L〕」

で求めることも出来ます。塩基についても同様に考えられますので，「acv＝a’c’v’」のように公式化されています。酢酸は1価の酸，水酸化ナトリウムは1価の塩基です。その他，問題文で与えられている値を代入すると，次のような式になります。
　　　1　×　0.036mol/L　×　0.0100L　＝　1　×　c’　×　0.0180L
　　　c’　＝　0.020mol/L

b　電離度は，「溶かした電解質」に対する「電離した電解質」の割合です。物質量〔mol〕の式で定義されていますが，モル濃度〔mol/L〕で計算しても構いません（分母・分子に同じ1/vがあり，結局は約分されるため）。

　「溶かした電解質」のモル濃度〔mol/L〕は，酢酸のモル濃度なので，0.036mol/Lです。一方，「電離した電解質」のモル濃度〔mol/L〕はpHから求めます。次の化学反応式より，生じた水素イオンH＋の物質量と電離して減少した酢酸CH3COOHの物質量が等しいからです。
　　　CH3COOH　平衡の矢印　CH3COO－　＋　H＋

　水素イオン指数pHは，次のように定義されています。

pH　＝　－log10[H＋]　または，[H＋]＝1.0×10－a　⇔　pH＝a

この問いではpHが3.0なので，[H＋]＝1.0×10－3です。上記のように，H＋が増加した分だけCH3COOHが電離しているので，「電離した電解質」のモル濃度は1.0×10－3mol/Lです。よって，この酢酸水溶液中の酢酸の電離度は，次のように求められます。
　　　電離度　＝　（1.0×10－3mol/L）÷（0.036mol/L）　＝　0.0277・・・　＝　0.028

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問題中和滴定と電離度の問題
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