よぉ、桜木建二だ。今回は「ブレンステッドの定義」について説明していく。酸・塩基の定義の一つで、高校化学の授業でもかならず出てくる内容だ。酸・塩基の定義といえば、アレニウスの定義を学ぶ人も多いと思う。その違いについても触れるので、ぜひ覚えていってほしい。化学に詳しいライターsalviaと一緒に解説していくぞ。 解説/桜木建二 「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。 ライター/Salvia 理系大学院を修了後、食品の研究業務に携わり化学や物理を得意としている。受験だけでなく大学、社会で役立つ情報を伝える。 1 ブレンステッドの定義とは?
化学オンライン講義 2021. 06. 04 2018. 10.
pHとはずばり、 水溶液の酸性・塩基性を表す指標です ! 酸と塩基 わかりやすく. まずはこちらの反応をご覧ください。 H 2 O + H 2 O ⇆ H 3 O + + OH – 水溶液中にH 3 O + が多いと酸性、OH – が多いと塩基性になります。 水はH + のやり取りでH 3 O + 、OH – になるので純粋な水同士でも上記のような反応が起きます。 このように 僅かですが 、H 3 O + とOH – が生じているのです。 水のイオン積 H 2 O + H 2 O ⇆ H 3 O + + OH – この式から水が中性であるとわかるんです! 水のイオン積 は 「水素イオンのモル濃度×水酸化物イオンのモル濃度」 で表されます。 Kw = [H 3 O +][OH –] = 10 -14 Kwは水のイオン積 [H3O+]と[OH-]はH 3 O + 、OH – のモル濃度[mol/L]を表します。 式の端に10 -14 という不思議な数字がありますね。 これは水のイオン積が10 -14 (mol/L) 2 で一定になることを表します。正確には温度により少しずれますが基本的に10 -14 で大丈夫です。 先ほどの化学反応式より水同士の反応により生じるH 3 O + 、OH – は同じモル濃度(同じ量)なので[H 3 O +][OH –] = 10 -14 から [H 3 O +] = [OH –] = 10 -7 と計算できますね。 ちなみに[H 3 O +]はよく[H +]と表されます。 [H +]はオキソニウムイオンのモル濃度と 同じものと考えて大丈夫です 。H 2 OがH + を受け取ったから簡単に[H +]と表してるくらいの認識で大丈夫です。 pHの求め方 pHについて説明します! pHは水溶液の酸性・塩基性を表す指標で、 7が中性、7より小さいと酸性、7より大きいと塩基性 となります。 pHは、 pH = -log[H +] で計算できます。 練習として水が中性である理由を計算で求めてみましょう。 水のイオン積から[H 3 O +] = 10 -7 つまり[H +] = 10 -7 でしたね。 よって、 pH = -log[H +] = -log10 -7 = 7 と求まります。 [H +]が溶液中に多く含まれるとき溶液は酸性を示しますね。 pHの計算で[H +]が10 -1 mol/L(0.
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