塩の加水分解とは?計算問題が出来ないシンプルすぎる理由は?

塩の加水分解

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の分野がちゃんとできる高校生は

いないんじゃないですか?

塩の加水分解という現象は何となく

わかるけど、これに計算がおこると、

本当に悲惨な事になる。

?が頭の上に何個も浮かぶ、

だからこの記事でキッチリマスターしよう。

この記事をテキトウに見てしまうと、

学校では多分習わないし、

試験場で初めて見て、

ぷるっぷるぷるっぷる震えることになる。

せっかく柔道の練習していたのに、

自分のやる種目が剣道だったと言う

感じだ。

恐ろしいよね。

だから絶対にキッチリマスターしておいて

欲しい。

塩の加水分解は最終的に

究極の問題になると、

まず中和の問題から入って、

最終的にpH求めなければ

ならないことになる。

だから、塩の加水分解が起こる状況

塩の加水分解の[H+]の求め方

を学んでおかなければならない。

だから、それを重点的に

書いていこう!

塩の加水分解が起こるパターンと塩の加水分解とはなにか

塩の加水分解が起こる塩の作り方

まず塩の加水分解が起こる

パターンを知らないといけない。

この塩の加水分解が起こるパターンは、

弱酸+強塩基由来の塩または

弱塩基+強酸由来の塩

このパターンになる

この理由は塩の加水分解がどういう物か

と言う事が分かればすんなり分かる!

塩の加水分解とは?

例えば、弱酸の酢酸と強塩基の

水酸化ナトリウムの中和を考えると、

出来る塩は酢酸ナトリウム(CH3COONa)

強塩基は、アルカリ金属がからんでるんだが、

アルカリ金属を含む塩は

めっちゃ電離する

だから、

CH3COONa→CH3COO+Na+

可逆反応じゃなくなっちゃうわけ

ところが、

酢酸って弱酸で平衡定数が決まっている

酢酸をAHとおくと

弱酸 電離定数
と言う風に平衡定数が決まっている。

でも水溶液中で酢酸HAが存在しない

事になる。

この状況はやばいから

酢酸イオン(CH3COO)が

水と反応して酢酸に戻っちゃう!

こんな反応がおこる!

A+H2O⇄HA+OH

と言うふうに、

平衡定数君が怒り狂っちゃうわけ、

「弱酸のくせに俺を無視して

なに完全に電離してんねん!」

「お前は弱酸やから酢酸そのものも

おらなあかんやろがい!」

起こったときの平衡定数君はこわい、

水を巻き込んで元に戻しちゃう。

だからえる事で

分解されちゃったわけだ!

うん、これが塩の加水分解なんだ!

ここまでが分かっていないと絶対に

ダメなんだが、

ここまでは意外と知っている高校生も

居る。

でもこれが計算になると致命的、

なんでかって言ったら結局

知識勝負』だから、

こんなの知ってたら出来るし、

知らなかったら出来ない。

だからこの記事を此所まで読んでるなら、

最後まで読もう。

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塩の加水分解も平衡状態!ということは、、、、

一度これ前説明してきた状況を

整理してみよう!

塩の加水分解

塩の加水分解

塩の加水分解
塩の加水分解
考え方をまとめちゃうと、

酢酸と水酸化ナトリウムを混ぜると

酢酸ナトリウムが出来る、

酢酸ナトリウムは全部電離する。

平衡定数くんが

「弱酸で可逆反応のお前が

全部電離は許せない」

と怒る、

水を巻き込んで復讐すると

見事に、酢酸に戻されて、

OHが残る。

溶液が塩基性になってしまう。

と言う流れだ、

そしてこの反応によるpH計算([H+]計算])

をしなければならない。

塩の加水分解で起こる反応は、

A+H2O⇄AH+OH

となる。

この式は可逆反応だから、

平衡定数を考慮する必要がある。

また、この記事でも言ったが、

水のモル濃度はあまりにも大きく

変化はほぼしない。

だから、これは定数と見なす。

塩の加水分解定数

でさっき言った通り、

塩の加水分解を起こす目的は、

弱酸を平衡状態に戻す事だった!

ん、ってことは、

弱酸の平衡定数の式も考慮しなければならない!

電離平衡
この平衡状態も成り立ってるわけだ!

これ見比べてみよう。

塩の加水分解定数
電離平衡
めっちゃ掛けたくなる!

加水分解定数 電離定数 水のイオン積
これより

Ka×Kh=[H+][OH]=KW

となる。

めっちゃ興味深い結果が出て来た

ていうことは、Khという

あまりなじみの無い加水分解定数でも

KaとKWから逆算できます!

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加水分解から[OH]の計算

さあ一番注目してほしいのが、

この章!

これが受験テクニックです!

まあ気付ける人は、天才ですが、

多くの人はこんな事は気付かないので、

覚えちゃってください

まずこの加水分解の反応ですが、

反応式は

A+H2O⇄AH+OH

これはH2OのH+が移動します!

そしてこちらをご覧下さい、

アンモニアの電離反応です。

NH3+H2O⇄NH4++OH

これはH2OのH+が移動します!

受験化学コーチわたなべ
あら!!

同じやん!!

分かりました?

塩の加水分解とアンモニアの電離は、

完全に同じわけ!

両方とも可逆反応であることは同じ。

だから、塩の加水分解のモル濃度は、

Cs(salt塩の濃度)CH3COONa

また化学平衡定数は、Khで、

hydrolysisのhが添字についている。

hydrolysisは加水分解の意味。

だから、求め方も同じなわけだ!

そんなもん知るかって感じやけど、

そう、知らないとできない。

だから知っておいてほしい!

アンモニアのような弱塩基の[OH]は

どうやって求めるのでしたか?

[OH]=√CbKb

というかんじ!

形同じやし!パクっちゃおう!

塩の加水分解は、

[OH]=√CSKh

あら、これでオッケー!笑

塩の加水分解の英語

塩の加水分解の英語は、

Solt Hydrolysis』

だから

[OH]=√CsKh

となるわけだ!

英語を覚えれば、何を書ければいいか分かる!

どうだっただろうか?

知っていないと出来ないから

覚えてくれ!

と言わざるを得ないけど、

WAやWBの[H+]の求め方の

基礎が出来ていれば余裕だと思います。

塩の加水分解の例題

0.20mol/LノCH3COONaaqの[OH]?(CH3COOHの電離定数Ka=2.0×10-5mol/L)



動画でも説明していたけど、塩の加水分解の扱い方についてキッチリまとめておこう。

まとめ

塩の加水分解を最後にまとめておきます。

例題でも見た通り塩の加水分解は、

1/20000分子くらいしか

おこらない。

つまり、モル計算的には、

塩の加水分解は無視!

  

しかし、pH的には、

1/20000変化しますので、

塩の加水分解は無視できません。

  

このように、塩の加水分解は色々な使い方が沢山出来る。演習問題を解いて定着させて行こう!

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