酸塩基

酸塩基の基礎

非常に希薄な強酸水溶液のpH

→ pH 2 の塩酸を純水で1000倍に希釈すると、pH 5 になる。しかし、pH 5 の希薄な塩酸を純水で1000倍に希釈しても、pH 8 にはならない。酸性水溶液を純水で希釈しても中性にそれだけ近づくだけで、アルカリ性にはならない。では、強酸の水溶液を純水でその濃度が極めて小さくなるまで希釈した場合、水溶液のpHは理論的にはどうなるか。これを論じてみることにする。

1価弱酸の濃度が何mol/L以上であれば、1-α = 1 の近似ができるか

1価弱酸水溶液のpH

→ 酢酸などの1価弱酸の水溶液のpHが濃度によってどのような値になるかについて、厳密に論じてみたい。

酢酸水溶液のpH(JavaScript版)

→ JavaScriptを利用して、任意の濃度の酢酸水溶液のpHの計算し、その結果を表示させることにした。

酢酸の電離度

→ 弱酸である酢酸の電離度αは、水溶液の濃度がある程度大きい場合は非常に小さく、濃度が極めて小さくなると1に近くなる。この酢酸水溶液の濃度と酢酸の電離度の関係を厳密に論じてみたい。

1価弱酸水溶液中に於ける弱酸分子のモル分率のpH依存

→ 1価弱酸を水に溶かした場合、その濃度が小さければ小さいほど、電離度は大きくなる。つまり、水溶液中では、分子として存在する割合(モル分率)は小さくなり、イオンの形で存在する割合(モル分率)が大きくなる。1価弱酸水溶液の濃度と、水溶液中の弱酸分子やイオンのモル分率の関係について、厳密に論じることにする。

水溶液のpHと1価弱酸分子の電離度の関係

→ 1価弱酸の電離度がpHによってどう変化するかについて考えてみたい。

希硫酸の水素イオン濃度

→硫酸は2価の強酸であるから、水溶液中で硫酸分子は完全に電離すると教えられる。しかし、よくよく注意して見ると、硫酸水素イオンは強酸ではないので、硫酸水素イオンは水溶液中で完全に電離することは、希硫酸が極めて希薄でない限り、ない。希硫酸に於ける水素イオン濃度と電離度について考えることにしたい。

希硫酸を水酸化ナトリウム水溶液で滴定した場合の滴定曲線

→硫酸を水酸化ナトリウム水溶液で滴定する場合、第1中和点と第2中和点に於けるpHの理論値及び滴定曲線について考えてみたい。硫酸水素イオンは弱酸(と言っても電離定数はそこそこ大きいが)であるため、第2中和点に於ける水溶液のpHは7よりも若干大きくなる筈である。

2種類の1価弱酸の混合水溶液のpH 2013年6月version

→ 2種類の1価弱酸の混合水溶液の場合、お互いにそれぞれの電離を抑制し合うので、混合水溶液の水素イオン濃度は、それぞれ単独で求めた水素イオン濃度の和にはならない。2種類の1価弱酸の混合水溶液のpHがどうなるかを調べることにする。

共役酸塩基対

→ 酢酸分子はブレンステッド酸として働き、酢酸の電離で生じる酢酸イオンはブレンステッド塩基として働く。酢酸と酢酸イオンのような関係を共役酸塩基対というが、この共役酸塩基対について、説明したい。

塩化アンモニウム水溶液のpH

→ 強酸と弱塩基の中和で残る塩である塩化アンモニウムを水に溶かすと、アンモニウムイオンの加水分解の為、その水溶液は弱酸性を示す。塩化アンモニウム水溶液のpHを求める手続きについて、共役関係から考えることにする。

1価弱塩基水溶液のpH(JavaScript版)

→ JavaScriptを利用して、任意の1価弱塩基水溶液のpHを計算します。

1価強酸と1価強塩基の混合水溶液のpH

→ 任意の濃度・体積の1価強酸と1価強塩基の混合水溶液のpHがどのような値になるか、厳密に論じたい。

1価強酸と1価強塩基の混合水溶液のpH(JavaScript版)

→ 任意の濃度・体積の1価強酸と1価強塩基の混合水溶液のpHをJavaScriptを利用して算出することにしたい。

1価の強酸を1価の強塩基で滴定する場合の滴定曲線(Java Applet版)

→ 任意の濃度・体積の1価強酸水溶液を任意の濃度の1価強塩基水溶液で滴定する場合の滴定曲線をJava Appletを利用して描画させることにしたい。

1価弱酸と1価強塩基の混合水溶液のpH

→ 任意の濃度・体積の1価弱酸水溶液と任意の濃度・体積の1価強塩基水溶液を混合させた場合、混合水溶液のpHはどうなるか。

1価の弱塩基を1価の強酸で滴定する場合の滴定曲線(Maple版)

→ 1価弱塩基水溶液を1価強酸水溶液で滴定する場合の滴定曲線を描くMapleプログラムを呈示し、その結果をグラフ化した。

1価の弱酸を1価の強塩基で滴定する場合の滴定曲線(Java Applet版)

→ 任意の濃度・体積の1価弱酸水溶液を任意の濃度の1価強塩基水溶液で滴定する場合の滴定曲線をJava Appletを利用して描画させることにしたい。

緩衝溶液

→ 緩衝溶液の概略についての説明

緩衝溶液の緩衝作用(近似処理)

→ 緩衝溶液に少量の強酸や強塩基の水溶液を加えてもpHはそれほど変化しない。では、緩衝溶液に強酸や強塩基の水溶液を加えた場合pHはどれだけ変化するのか、それを求める手続き(近似計算)について論じてみることにする。

緩衝溶液の緩衝作用(近似処理:JavaScript版)

→ 緩衝溶液(酢酸と酢酸ナトリウムの混合水溶液)に強酸や強塩基の水溶液を加えた場合のpHを、JavaScriptにより求めることにしたい。

緩衝溶液(より厳密な扱い)

→ 緩衝溶液に少量の強酸や強塩基の水溶液を加えてもpHはそれほど変化しない。では、緩衝溶液に強酸や強塩基の水溶液を加えた場合pHはどれだけ変化するのか、それを求める手続きをより厳密に扱ってみた。

緩衝溶液(厳密な処理)

→ 緩衝溶液(弱酸とその共役塩基の混合水溶液)の緩衝能について、厳密な処理をして、調べることにした。

緩衝溶液の調製

→ pH5及びpH9の緩衝溶液の調製法についての解説

酸と塩基とが共役酸塩基対になっていない場合、これらの混合水溶液は緩衝溶液として働くか

→ 弱酸とその共役塩基の混合水溶液は緩衝溶液になるが、弱酸と共役関係にない塩基との混合水溶液は緩衝溶液になるのであろうか?

2価弱酸水溶液のpH

→ 任意の濃度の2価弱酸水溶液について、そのpHがどうなるのかを、厳密に論じたい。

2価弱酸水溶液のpH(JavaScript版)

→ 色々な2価弱酸水溶液のpHをJavaScriptを利用して計算してみることにする。

酸性雨

→ 酸性雨というのはpHがいくつ以下の場合を指すかについて考えたい。

2価弱酸水溶液を1価強塩基水溶液で中和する場合の滴定曲線

→ 2価弱酸水溶液と1価強塩基水溶液とを任意に混合させた場合の水素イオン濃度を求める手続きを調べ、この手続きに従って2価弱酸水溶液を1価強塩基水溶液で中和する場合の滴定曲線を描いてみた。

2価弱酸水溶液を1価強塩基水溶液で中和する場合の滴定曲線(Java Applet版)

→ 任意の濃度・体積の2価弱酸水溶液を任意の濃度の1価強塩基水溶液で滴定する場合の滴定曲線をJava Appletを利用して描画させることにしたい。

2価弱塩基水溶液を1価強酸水溶液で中和する場合の滴定曲線を描く手続き

→ 2価弱塩基水溶液と1価強酸水溶液とを任意に混合させた場合の水素イオン濃度を求める手続きを求めた。この手続きに従えば任意の濃度の2価弱塩基水溶液を1価強酸水溶液で中和する場合の滴定曲線を描くことができる。

2価弱塩基水溶液を1価強酸水溶液で中和する場合の滴定曲線(Java Applet版)

→ 任意の濃度・体積の1価弱塩基水溶液を任意の濃度の1価強酸水溶液で滴定する場合の滴定曲線をJava Appletを利用して描画させることにしたい。

弱酸と弱塩基でできる塩の水溶液

→ 弱酸と弱塩基でできる塩の水溶液は何性になるか?(pHはどうなるか)

Na2CO3水溶液の水素イオン濃度

→ 炭酸ナトリウム水溶液の水素イオン濃度の近似値

1価弱酸水溶液を1価弱塩基水溶液で中和する場合の滴定曲線

→ 任意の濃度・体積の1価弱酸水溶液を任意の濃度の1価弱塩基水溶液で滴定する場合の滴定曲線を描く手続きについて。

両性電解質水溶液のpH

→ 両性電解質である炭酸水素ナトリウム水溶液のpH値の厳密な理論値と近似値を求める手続きを調べ、近似値がどの程度有効になるかを検証し、併せて二酸化炭素が溶けている炭酸水素ナトリウム水溶液のpHも求めることにする。

両性電解質水溶液のpH(近似計算:JavaScript版)

→ 色々な両性電解質水溶液のpHをJavaScriptを使って計算してみたいと思います。

両性電解質水溶液の水素イオン濃度

→ 両性電解質である炭酸水素ナトリウム水溶液の水素イオン濃度を求める手続きを解説(2015年8月5日掲載)。

酸塩基指示薬

→ 酸塩基指示薬は、その水溶液のpHを変えると、何故変色するのだろうか。また、変色領域は何によって決まってくるのだろうか。

ポリプロトン酸(n価弱酸)の組成のpHによる変化

→ ポリプロトン酸水溶液では、ポリプロトン酸が電離してできた各化学種が共存することになるが、それらの組成(モル分率)はpHによって変化する。どのように変化するのかを説明したい。

酸性及び塩基性アミノ酸の等電点

→ グルタミン酸などの酸性アミノ酸の等電点が酸性となり、リシンなど塩基性アミノ酸の等電点が塩基性になることの解説

アミノ酸水溶液のpH値は等電点の値に等しくなるか?

→ 一定以上の濃度のアミノ酸の水溶液のpH値は等電点のそれにほぼ等しくなる。では、濃度が小さいとき、アミノ酸水溶液のpH値は、等電点に於けるpH値よりもどの程度ずれるのであろうか?