水のイオン積を使ったpHを求め方!Kwの２大受験テク！

前回の記事では
「水のイオン積とは何か？」や
「水のイオン積はなぜ温度変化するのか？」
について解説していったよね。

水のイオン積の求め方とは？値が温度変化する納得の理由は？

じゃあ今度は、水のイオン積ってどういうときに使うか？と言う事に関して見て行こうと思う。

水のイオン積はよく使うのは、水素イオン濃度を求める問題。つまりpHを求める問題の時に活躍する。

実際の求め方の手順はこの記事に書いてある。

【完全征服】pH計算のための水素イオン濃度求め方大全！

今回はこれの中で水のイオン積に

関するところを取り上げて行こうと

思う。

塩基性の溶液の[H⁺]

塩基性の溶液のときでも
求めなければならない物はたいがい
pH。

pHを求めたい場合は、水素イオン濃度[H⁺] じゃあ塩基性の場合、酸性溶液の
水素イオン濃度の求め方とは
違う方法を使うの？

というと、実は違う。

それはこの水のイオン積があるおかげで、
塩基性も酸性と同じ手法で
求める事ができる。

 
なぜなら
『水のイオン積で[OH^–]を[H⁺]に変換できる』
からなわけ。
 
水のイオン積の式は、
K_W=[H⁺][OH^–]   
もし、塩基性で[OH^–]をもとめたら、
あとはこの式で、
[H⁺]＝の式にして
変換すればいい。
  

このようにして水のイオン積を介して
[OH^–]を[H⁺]に
変換すればいい。
  
この水のイオン積があることで、
塩基の[H⁺]は次のような
ステップバイステップで求める。
  
ステップ１
まず[OH^–]を求める。

ステップ２
強塩基なら強酸の求め方
弱塩基なら弱酸の求め方
で求めます。

ステップ３
次に水のイオン積を使って
[OH^–]を[H⁺]に変換する。

この式を使う。

強酸、強塩基の厳密解でも水のイオン積K_W

強酸強塩基の場合、
一番難しい論点は、
『水の電離を考慮する
厳密解なのか？近似解なのか？』
 
 
そしてときとして厳密解を
求めなければならない時がある。
  
詳しくは、この記事で学んでほしい、
水のイオン積の求め方とは？値が温度変化する納得の理由は？

  
今は強酸、強塩基のモル濃度が
1.0×１０^-6mol/Lより小さい場合は、
水の電離を考慮する。と
覚えておいてほしい。
  

強酸で例を出すと次のように
図を書く。

このような図を書く。
この図のポイントは強酸だから、
求めるのが[H⁺]   
よって[H⁺]をxとおく。
  
そうすると、[OH^–]が
（x-C_a)mol/Lとおける。
  
これを水のイオン積に代入する！
K_W=x(x-C_a)
という方程式が出来るから、これをxで
解くと、

となり、
これが強酸の水の電離を考慮した
厳密解となる。
  
このようにして、
『強酸の厳密解』でも水の
イオン積を使うことを覚えておいてほしい。
  
こういう風な水のイオン積の使い方も
あるので、
受験テクニックとして覚えておいて。

  
また、様々な受験テクニックを
知りたかったらメルマガに登録しておいた
方がいいよ。
  
あまり言えないスゴいプレゼントを
用意してるから！