高校化学「化学平衡」「電離定数」アンモニア水の電離平衡�@

高校化学「化学平衡」「電離定数」アンモニア水の電離平衡�@

◆問題

アンモニア水中では、次のような電離平衡が成立している。

ＮＨ₃＋Ｈ₂Ｏ⇄ＮＨ₄⁺＋ＯＨ^-

電離定数Ｋ_b＝１．８×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ，水のイオン積Ｋ_w＝１．０×１０^-14(ｍｏｌ／Ｌ)²、アンモニアの電離度αは１より充分に小さいとして、次の各問いに答えよ。

(1) ｃ[ｍｏｌ／Ｌ]のアンモニア水中のアンモニアの電離度αを、ｃとＫbを用いて表せ。


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◆解説

ＮＨ₃＋Ｈ₂Ｏ⇄ＮＨ₄⁺＋ＯＨ^-

で、アンモニアのモル濃度がｃ，電離度がαだから、[ＮＨ₄⁺]＝[ＯＨ^-]＝ｃαとなります。
そして、[ＮＨ₃]＝ｃ−ｃα＝ｃ(１−α)ですが、αは充分に小さいので、１−α＝１とみなして、[ＮＨ₃]＝ｃと考えられます。

さらに、

Ｋb＝([ＮＨ₄⁺][ＯＨ^-])／[ＮＨ₃]

だから、

Ｋb＝(ｃα・ｃα)／ｃ
Ｋb＝ｃα²

です。
これをαについて解けば、

α²＝Ｋb／ｃ
α＝√(Ｋb／ｃ)


次の問題→２．０ｍｏｌ／Ｌのアンモニア水のとき


◆関連問題
酢酸の電離平衡、酢酸１．０[ｍｏｌ]とエタノール１．０[ｍｏｌ]の混合物の化学平衡

化学平衡まとめ


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