この実験について
弱電解質を希釈し、共通イオンを加えて、pH、イオン化率、推定電気伝導率を比較します。イオン化平衡は、平方根による近似式ではなく、物質収支と電荷収支から求めます。
学習目標
- 濃度とイオン化度を区別する。
- 酸と塩基に対する希釈効果と共通イオン効果を予測する。
- イオンの存在量と例示的な電気伝導率の推定値を関連付ける。
使い方
- 1弱酸の初期pHとイオン化率を記録する。
- 2水を加え、イオン化率と低下する分析濃度を比較します。
- 3リセットしてHClを加え、共通の水素イオンが酸のイオン化をどのように抑制するか観察します。
- 4弱塩基に切り替え、共通イオン試薬としてNaOHを使って同じ操作を繰り返します。
モデル
前提条件
- 水の自己イオン化は、25 °CでKw = 10のマイナス14乗に固定されています。活量とイオン強度の影響は考慮していません。
- 試料の初期体積は100 mLです。希釈液と0.1 Mの強試薬の体積は全体積に加算されます。共通イオンは共役塩ではなく、HClまたはNaOHとして加えます。
- 導電率係数は、酢酸イオン、アンモニウムイオン、および共通の傍観イオンを近似的に表します。pKを変えると、新たに測定された物質ではなく、説明用の類似物が得られます。
- メーターの色は仮想的な指示薬のオーバーレイです。粒子の色は代表的な存在比を示すものであり、個々の電子や分子の軌跡ではありません。
授業で試してみましょう
- Q1希釈によってイオン濃度が低下する一方で、イオン化率が上昇するのはなぜですか？
- Q2一般的な強酸を加えると、全体の電気伝導率は上昇するのに、なぜ弱酸の陰イオン分率は低下するのでしょうか？
よくある質問
これは常に平方根のイオン化公式を使うのでしょうか？
いいえ。完全な電気的中性の式には水と強電解質が含まれるため、通常の小イオン化近似が成り立たない場合にも使えます。
水を加えると、弱電解質の化学式単位の数は変わりますか？
いいえ。全体積と平衡での分布は変わりますが、弱電解質の分析量は一定のままです。