強酸のpHを計算する方法

化学で成功したいのなら、酸と塩基を理解する必要があります。これらの化合物が何であるか、およびそれらが溶液中でどのように振る舞うかを理解するだけでなく、実行できる必要があります pHの簡単な計算と、強酸の挙動がこれらを含む計算を単純化する理由を把握します物質。

まず、化学では、濃度多くの場合、単位体積あたりのモル数で表されます。通常、リットルあたりの質量単位ではなく、リットル（mol / L）です。物質の1molに含まれるグラム数は、元素の周期表に記載されている構成原子のモル質量または分子量から決定できます。

酸と塩基とは何ですか？

酸は、水溶液中でプロトンを供与する化合物です。この陽子は、方程式ではスタンドアロンの陽子（H⁺）またはヒドロニウムイオンとして（プロトンと水：H₃O⁺). 溶解した酸の他の成分は共役塩基と呼ばれます。酸の解離の一般式はHA→Hです。⁺ + A^–、ここでA^– 共役塩基です。

一方、塩基は酸のドッペルゲンガーとして機能します。塩基はプロトンを容易に受け入れ、水酸化物イオン（OH）を提供するのと同じです。^–）水溶液中。解離した塩基の残骸は、 共役酸、および多くの場合、Naなどの金属カチオンです。⁺.

pH、または「水素の力」は、一般的に（数学的にではなく）0から14.0の数値範囲に制限された値です。酸性の溶液はpHが低く、中性の溶液（純水など）のpHは7で、塩基性溶液のpHは高くなります。値。

数学的には、pHはHの濃度の10を底とする対数の負の値です。⁺ （またはH₃O⁺）イオン：pH = –log₁₀[H +]。電卓があり、10の累乗に注意している限り、これらの計算は簡単です。

強酸はプロトンを容易に放出する酸であり、周囲のpHが低い場合でも放出されます。つまり、すでに多くのプロトンが浮遊しているということです。弱酸はプロトンを簡単に放出せず、pHが中性に近い場合にのみ意味のある程度に解離します。同様に、強塩基は、高pH溶液でも水酸化物イオンを容易に放出します。

酸と塩基の強さには、次の値を割り当てることができます。 pK_a、または 酸解離定数、酸の半分がプロトンを供与し、残りの半分が共役状態のままであるpH値。（ベースは、あなたがそれを推測した、pKを持っています_b したがって、強酸はpKが低くなります。_a 値。

塩酸（HCl）は、よく知られた一般的な強酸です。塩酸の用途には、世界中の大学や高校の化学実験室の在庫だけでなく、多くの産業および製造アプリケーションが含まれます。

例：0.100MのHCl溶液のpHを計算します。

HClは強酸であるため、完全にイオン化し、溶液中のHClのpHは、定義上、0.100Mに等しいH +イオンの濃度（モル濃度）から求めることができます。（塩化物イオンClである酸の共役塩基^–、0.100 Mの濃度にもなります。）

したがって、pHは–log（0.100）= 1.000.

明らかに、モル濃度の値が高いほどpH値は低くなり、逆にHCl（または任意の酸）の場合は逆になります。

電卓を持ち出す気がなく、さらにいくつかの強酸の化学的挙動について知りたい場合は、「参考文献」のページを参照してください。