受験化学コーチわたなべ強酸を希釈してもpH=7を超えないことを計算してみたツイートシェアはてブ10LINEPocketども、わたなべです。「pH=6の強酸を100倍希釈するとpH=8になるのか?」という問題です。「なんでpH=6を100倍に希釈するとpH=8にならないんですか?確かに希釈しても塩基性にならないからという風に考えるとわかりますが、計算的には出せないんですか?」という質問を貰いました。学校で習うので、pH=8にはならない事を知っている人は多いですが、これがどのような計算で成り立っているのか?定量的な話を知っている人は非常に少ないです。まとめpHの定義pHは水素イオン濃度から求められます。問題でpHを聞かれたら、水素イオン濃度を聞かれている問題と言い換える事が出来ます。pH=-log10[H+]という式で求められます。強酸の水素イオン濃度の求め方はコチラの記事でくわしいものは見てほしいのですが、基本的に強酸の場合は、[H+]=Caです。強酸は100%電離するから水素イオン濃度とモル濃度が等しくなります。水ムフフ!俺に任せろ!!水の電離で補ってやるぜぇぇ!!!塩酸のモル濃度が1.0×10-8mol/Lであるとすると、HCl→H++Cl–においては、[H+]=1.0×10-8です。これだけだとpH=8ですよね。これだけだとまるで塩基みたいになりますよね。ここに、水の水素イオンを加えます。H2O⇄H++OH–です。mol/Lという事が言えます。[OH–]=xmol/Lです。水のイオン積で関係式を作ってみるこれを水のイオン積KW=[H+][OH–]=1.0×10-14に代入します。すると、(1.0×10-8+x)×x=1.0×10-14という式が立てられます。∴x2+1.0×10-8x-1.0×10-14=0となります。x=9.5×10-8mol/Lとなりますので、pHを計算すると、pH=6.98です!つまり、滑り込みでpHは7より小さくなりました。7より小さいので若干酸性なのです!とはいえ、青いリトマス紙をつけても赤色にはなりません!薄すぎるからです!水の電離を考慮する場合は?じゃあこの水の電離はいつでも考慮するのか?というと、そういうわけではありません。水の電離を考慮するのは、毎回ではありません。水って中性ですよね!ってことは、水が電離して水素イオン濃度が[H+]=1.0×10-3mol/Lとかになることはあり得ないわけです。強酸で水の電離を考慮する場合はこちらの場合です。まとめおそらく知識として、酸性溶液を希釈してもpH=7より小さくならない事は知っている人は多いと思いますが、これを実際に計算してみました。酸性溶液に水を加えても塩基性にならないのは当然です。:三年間抱えてきた謎が、この記事を読んで溶けました。:ずっと疑問でした!!!ありがとうございます。10^(-n)でn→∞にするとほんとにph7に収束しますね納得です。:より深い理解ですね!素晴らしいです!返信するコメントを残すコメントをキャンセル【最重要!】化学基礎の勉強法をミスると化学は終了します。キサントプロテイン反応とは?なぜ混酸を使わないのか?RECOMMENDこちらの記事も人気です。「希釈」の解法は暗記するな!理論化学2016.7.26共通イオン効果をルシャトリエの原理で徹底解明!緩衝液にも?理論化学2016.5.6電気分解の反応式の覚え方!水の電気分解ってこういう事!?理論化学2016.2.1モル計算で受験生が勘違いしている事。受験化学コーチわたなべ浪人の夏休みまで死ぬほど勉強したにも関わらず偏差値50を割ることも。そんな状態から効率よく化学を学び化学の偏差値を68まで爆発的に伸ばした。その経験を塾講師としてリアル塾で発揮するも、携われる生徒の数に限界を感じ化学受験テクニック塾を開講。自己紹介の続きを読む。浪人時に化学の偏差値を爆上げした経験から塾講師として活躍。塾で教えていた時に感じたカリキュラムへの違和感や、もっと多くの人の成績をあげられるようにしたいと決意し、大学3年生の時に「化学受験テクニック塾」を開設。