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Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

医療工学科の化学講義(19)酸・塩基・pH

医療工2011

履修者91名中出席81名,出席率89 %.

前回の講義に対する質問コメント感想その他いろいろの紹介

前回の講義録参照

今回のキーワード

酸,塩基,強酸,強塩基,弱酸,弱塩基,電離度,価数,酸解離定数,pKa,中和,pH

配布済みの資料

酸と塩基は相対的なもの

分子と分子とが反応する場合に,H+を与える側が酸,H+を受け取る側が塩基です.この関係は相対的なものです.たとえば水とアンモニアが反応する場合には,水は酸として作用しますが,水と酢酸が反応する場合には,水は塩基として作用します.

強い/弱い・酸/塩基

水に溶解させたときにほぼ完全に電離する酸を強酸,部分的に電離する酸を弱酸と呼びます.同様に,ほぼ完全に電離する塩基を強塩基,部分的に電離する塩基を弱塩基と呼びます.

価数

酸として放出可能なH+の数を酸の価数と呼びます.たとえばHClは1価,H2SO4は2価,H3PO4は3価の酸です.一方,受け取ることのできるH+の数を塩基の価数と呼びます.たとえばNaOHは1価,Mg(OH)2は2価,Fe(OH)3は3価の塩基です.

電離度

溶解させた分子数のうち,電離する分子の割合を電離度と呼びます.

KaとpKa

たとえば酢酸の場合,Ka=[CH3COO-][H+]/[CH3COOH]を電離平衡定数または酸解離定数と呼びます.分子に電離前,分母に電離後のモル濃度です.この値を扱いやすくするために,pKa=-log10Kaが用いられています.2種類の酸についてKaを比較したとき,大きなKaおよび小さなpKaをもつ方が強い酸,です.

中和反応

酸と塩基とが過不足なく反応し,中性の物質になる反応を中和反応と呼びます.中和反応では水と塩が生じます.

pH

水溶液中の[H+]を扱いやすくするために,pH=-log10[H+]が用いられています.pHの詳細は次回扱います.

関連トピック:酸性河川中和事業

群馬県を流れる吾妻川の水源は,硫酸酸性の火口湖なので,川の水は強酸性になります.このために吾妻川の水は農業用水に使うこともできず,橋や堤防の建設にも制限が生じていました.そこでこの河川を石灰で中和し,下流にダムや堤防などを建設工事可能にしつつ,農業用水などにも使えるようにしようと考え,河川中和施設がつくられました.

計算問題

食酢に含まれる酢酸CH3COOHの濃度を,中和滴定によって求めることにした.まず食酢を10分の1に希釈した.この希釈液10.0 mLを,100 mMのNaOHで滴定したところ,7.55 mLを要した.食酢中の酢酸の質量パーセント濃度を求めよ.なお,この食酢の密度は1.012 g cm-3であった.酢酸のモル質量は60.0 g mol-1とせよ.食酢中に含まれる酸は酢酸だけとする.

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●ぜせつ●ギブ●ざせつ●ざせつ●希釈の問題一番苦手です.CEの鬼さ加減に死にそうです.●希釈前のモル濃度まででざせつです.●ざせつ●ざせつ●高校の化学のノート探します・・・やらなきゃ●テストまでにはできるようになってますんで.今週こそできるよなという期待に応えられずスンマセン●眠眠打破!!●きっちり復習する●無理〜!!●ギブアップ●ありがとうございました●おかしいな・・・計算結果がおかしいな.復習がんばります●挫折しました●ざせつで・・・●ざせつ●朝飯前だぜ!!●ざせつ次回はがんばります●ざせつ●ざせつ●ざせつ●ざせつ!!やばい!!●ザセツ●もう1回やりなおします●がんばります●挫折●絶対答え合ってない●ざせつ●ざせつ●水の電離のはなしがなるほどなーと思いました.●ざせつです!!●ざせつ●アウトー●ざせつ●ざせつ●ざせつ●ざせつ●みかんの缶詰の話はなんか萎えた・そして挫折●ざせつ●ざせつ!!●ざせつ\(^^)/●知るか!!!●

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