今回のテーマは、「緩衝液と水素イオン濃度」です。

みなさんは、緩衝液について学習してきました。
次に、緩衝液のpHを求めていきましょう。
今回はまず、 水素イオン濃度 から計算していきます。

今回は、問題が与えられています。
酢酸と酢酸ナトリウム水溶液の濃度、電離定数などがわかっていますね。
これらをヒントに、水素イオン濃度を求めてみましょう。

まず、酢酸の電離平衡は、次のような式で表されます。
　 CH₃COOH⇄CH₃COO^-+H⁺

いつものように、水素イオン濃度を求めるときには、表を書いてモル濃度を整理します。
酢酸CH₃COOHは、ほとんど電離しないので、 C_a のままです。
それに対して、CH₃COO^-は酢酸ナトリウムが電離したものです。
酢酸ナトリウムはほぼ完全に電離するので、 C_s となります。
H⁺のモル濃度は、これから求める値でしたね。

ここまでわかったら、電離平衡の式に代入してみましょう。
　 K_a=[CH₃COO^-][H⁺]/[CH₃COOH]
　　 =C_s/C_a×[H⁺]
　 [H⁺]=C_a/C_s×K_a
よって、水素イオン濃度は、 C_a/C_s×K_a となります。