問 題
0.300mol･L－1 の酢酸に、0.200mol･L－1 の酢酸ナトリウム水溶液を加えて、pH = 4.8の緩衝液 1000mL を調製したい。この際、加える酢酸ナトリウム水溶液の体積はおよそいくらか。ただし溶液中の酢酸ナトリウムは完全に解離しているものとし、調製時の条件における酢酸の酸解離定数 Ka について pKa = 4.8とする。
1．300mL
2．450mL
3．600mL
4．750mL
5．900mL
正解 (3)
解 説
緩衝液 と来たので、ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式をとりあえず思い出しておきます。「pH = pKa + log[ ] / [ ]」という形が最悪思い出せれば、なんとかなることが多いです。log の所は「酸性緩衝液」においては、上がイオン形、下が分子形です。
pH = pKa となる場合なので、分子形とイオン形が１：１です。酢酸が ほとんど解離しないので、全て分子形と考えます。酢酸ナトリウムが完全に解離するということなので、全てイオン形と考えます。
酢酸と酢酸ナトリウムの濃度比が３：２なので、量を２：３で加えれば分子形とイオン形の比がちょうど１：１になると考えられます。全量が 1000mL なので酢酸ナトリウムは 600mL くわえます。
以上より、正解は 3 です。
類題 H28no26
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