R1年 食品衛生監視員 No.1 分析化学Ⅰ(3) 問題と解説

　問 題　　　　　

⑶ 0.1 mol/L の CH₃COOH 水溶液の電離度を α とする。以下の問いに答えよ。ただし、温度は一定とする。

①　この溶液中の CH₃COO^– の濃度を α を用いて表せ。

②　この溶液中の CH₃COOH の濃度を α を用いて表せ。

③　CH₃COOH の電離定数を α を用いて表せ。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

CH₃COOH は酢酸です。弱酸の一種です。水溶液中で、以下の式で表されるように電離します。
CH₃COOH ⇄ CH₃COO^– + H⁺

・電離前は CH₃COOH が 0.1 mol/L
CH₃COO^–、H⁺ は 0mol/L です。

・電離度 α なので
CH₃COOH の変化量が 「ー 0.1α」
CH₃COO^–、H⁺ の変化量は共に「0.1α」です。

① ですが
CH₃COO^– の濃度は 0.1α mol/L です。

② ですが
CH₃COOH の濃度は 0.1 － 0.1α = 0.1(1 － α) mol/L です。

③ ですが
電離定数を K とおくと
K = [CH₃COO^–][H⁺]/[CH₃COOH] です。これは基礎知識です。

① より、[CH₃COO^–] = 0.1α です。H⁺ の濃度も同じです。
② より、[CH₃COOH] = 0.1(1 － α) です。

従って
K = (0.1α)²/0.1(1 － α)
= 0.1 α²/(1 － α) です。