高校化学

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5分で解ける!化学反応の速さと平衡(テスト3、第1問)に関する問題

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5分で解ける!化学反応の速さと平衡(テスト3、第1問)に関する問題

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この動画の問題と解説

問題

一緒に解いてみよう
演習

高校化学 化学反応の速さと平衡19 ポイント1 答えなし

解説

これでわかる!
問題の解説授業
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今回は確認テストです。
実際に問題を解きながら、これまでの内容を復習していきましょう。
酢酸水溶液について、最終的にpHを求める問題ですね。
少し大変な問題ですが、一つ一つ理解していきましょう。

物質量の変化は、必ず表にして整理する

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (1) 答えなし

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(1)は、酢酸水溶液中の水素イオン濃度を求める問題です。
どのように、求めればよいかわかりますか?
こんなときは、 必ず表を書いて整理 しましょう。
反応前・変化量・電離平衡時 の3段階で考えると、次のようになります。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (1) 答えの表のみ

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このように、表を書くと、[H+]の濃度がわかりますね。
表の一番右下に注目です。
答えは、 です。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (1) 答えあり

電離定数の式は、平衡定数の式と同じように作る

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (2) 答えなし

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(2)は、電離定数を文字で表す問題です。
みなさんは、解き方がわかりますか?

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まずは、電離定数 Ka の式を立てましょう。
平衡定数の場合と同じように考えれば簡単ですね。
 Ka= [CH3COO-][H+]/[CH3COOH]

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式を立てることができれば、(1)の表のデータを代入していきましょう。
 Ka=Cα・Cα/C(1-α)
  = 2/1-α

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よって、答えは、 2/1-α となります。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (2) 答えあり

Ka⇒α⇒[H+]⇒pH

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (3) 答えなし

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(3)は、酢酸水溶液のpHを求める問題です。
(2)の電離定数Kaを利用して、pHを求めていきましょう。
どのような順番で計算していくか、イメージできますか?
大まかには、次のような順番になります。
  電離定数Ka⇒電離度α⇒水素イオン濃度[H+]⇒pH

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それでは、 電離定数Ka から考えていきましょう。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (3) 答えの1行目のみ

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次に、 電離度α を求めます。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (3) 答えの2行目のみ

[H+]=Cα

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続いて、 [H+] を求めます。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (3) 答えの3行目のみ

pH=-log10[H+]

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最後に、 pH を求めましょう。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (3) 答えの4行目のみ

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さぁ、ここまできたら、 CKa の値を代入しましょう。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (3) 答えの4行目~9行目のみ

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よって、答えは、 2.8 となります。

高校化学 化学反応の速さと平衡19 (3) 答えあり
化学反応の速さと平衡(テスト3、第1問)
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      化学反応の速さと平衡

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          水溶液中の化学平衡

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