受験化学コーチわたなべ電離定数とは?何かを徹底的に解説してみた!ツイートシェアはてブ1LINEPocket[mathjax]化学平衡の種類の一つに「電離平衡」ってのがあります。弱酸とか弱塩基が完全に電離しないことは知っている人も多いでしょう。弱酸は、CH3COOH⇆CH3COO–+H+こういう平衡状態にあります。この酢酸が電離する反応があったとします。この時両辺ともに物質が残りますよね。これが、強酸のHClだったらどうでしょうか?HCl→H++Cl–となり、矢印が一方通行ですよね。このように、反応後右辺しか残らない反応を不可逆反応と言います。このように、弱酸弱塩基の化学平衡を電離平衡と言います。今日は、その電離平衡オリジナルの化学平衡定数である電離平衡を紹介していきます。電離定数とは?別に、死ぬほど新しいことを学ぶわけではないので、身構える必要はないです。弱酸の電離定数まず、例で酢酸を出そうと思います。酢酸の平衡ってこんな式ですよね。CH3COOH⇆CH3COO–+H+この電離の反応をスラスラかくと思います。実はこの反応式って厳密な式じゃないんですよ。いうのも、酸の電離というのは、このように水中で水分子にH+を投げてオキソニウムイオンH3O+を作って電離しているんです。正式な平衡の式は、CH3COOH+H2O⇆CH3COO–+H3O+このようになっているんです。平衡定数は、$$K=\frac{[CH_3COO^-][H_3O^+]}{[CH_3COOH][H_2O]}$$になるんですよ。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?でも書きましたが、水のモル濃度はベラボーにでかいんですよ。電離する云々の界隈では、ほとんど水のモル濃度は定数として扱っていいんです。[H2O]は定数です。「平衡定数」って名前をつけられているくらい定数です。$$K=\frac{[CH_3COO^-][H_3O^+]}{[CH_3COOH][H_2O]}$$に対して、両辺に[H2O]を掛けてしまえば、$$K[H_2O]=\frac{[CH_3COO^-][H_3O^+]}{[CH_3COOH]}$$左辺だけに定数をまとめることができるようになります。この、K[H2O]に新しい名前をつけます。ちなみに、このaは酸のacidから来ています。$$Ka=\frac{[CH_3COO^-][H_3O^+]}{[CH_3COOH]}$$さらに、[H3O+]=[H+]ですよね。H+を受け取ったH2OがH3O+になるんだから、H+よりも少ないことも多いこともないはずです。これを代入することで、$$Ka=\frac{[CH_3COO^-][H^+]}{[CH_3COOH]}$$になっているんです。これが酸の電離定数です。次に弱塩基の電離定数です。アンモニアを例にあげますね!まず、アンモニアの場合はこのように、水がアンモニアに水素イオンを投げているわけですよ。すると、アンモニウムイオンができるのです。NH3+H2O⇆NH4++OH–になります。酸よりも考えやすいと思います。これの平衡定数はこうなります。$$K=\frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3][H_2O]}$$となります。さっきと同じように[H_2O]=一定ということを使って、両辺に[H_2O]を掛けると、$$K[H_2O]=\frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]}$$K[H2O]は定数なので、Kbという新たな定数の名前をつけます。ちなみにbは塩基を表す英語のbaseの頭文字から来ています。最後にどうでしたか?電離定数は使ってなんぼです。電離定数はpHを求めるときに非常に重要な役割を果たします。このままの流れで電離平衡でpHを求める計算方法を学んでいってください!電離平衡大全!pH計算のための水素イオン濃度の求め方!理論化学ツイートシェアはてブ1LINEPocketfeedly電離平衡大全!pH計算のための水素イオン濃度の求め方!逆滴定の計算問題の解法!アンモニアと二酸化炭素の4パターンとはRECOMMENDこちらの記事も人気です。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。