加水分解

理論化学(化学平衡)の発展、加水分解の解法です。(岐阜薬科大学)

塩化アンモニウムを水に溶かすと、次のように電離して平衡状態に達する。

水のモル濃度[H₂O]は一定とみなすことができるため、式②の平衡定数をKとすると、塩化アンモニウムの加水分解定数K_hは、[NH₄⁺], [NH₃]および[H⁺]を用いて、K_h= K[H₂O] = (ア) と表すことができる。ただし、オキソニウムイオン[H₃O⁺]は水素イオン[H⁺]で示す。一方、アンモニアは水溶液中で式③のような電離平衡の状態に達する。

 (イ)・・・③

アンモニアの電離定数K_bと水のイオン積K_wは、[NH₃], [NH₄⁺], [H⁺] および [OH^-] を用いて、それぞれK_b = (ウ), K_w = (エ) と表される。したがって、K_hはK_bとK_wを用いて、K_h=(オ) と表すことができる。一方、塩化アンモニウムはほぼ完全に電離するので、アンモニウムイオン濃度[NH₄⁺] は塩化アンモニウム水溶液の濃度c[mol/L]で近似できる。また、式②で生じるアンモニアとオキソニウムイオン(水素イオン)の濃度は等しいことから、K_hはcと[H⁺]を用いると、K_h = (カ) と表すことができる。

1. (ア)～(カ)に適当な式((イ)はイオン反応式)を記せ。

2.  25℃におけるアンモニアの電離定数は1.60×10^-5mol/Lである。塩化アンモニウムの加水分解定数K_hを求めよ。

  水のイオン積K_w=1.00×10-14(mol/L)²

3. 1.00×10^-2mol/Lの塩化アンモニウム水溶液のpHを求めよ。Log₁₀2=0.30

(1)

(ア) より、

(イ)

(ウ)

(エ)

(オ)  

(カ) ②で生じるは等しい。また、。よって、

(2)

、より、

(3)
、より、