国家公務員総合職（化学・生物・薬学）H29年 問4解説

　問 題　　　　　

25 ℃、pH = n の NaOH 水溶液に対する Mg（OH）₂ の溶解度を Sn 〔mol/L〕とする。S₁₂/S₁₃ はおよそいくらか。

ただし、イオン強度の効果は無視できるものとし、25 ℃ におけるMg（OH）₂ の溶解度積 Ksp を 1.2 × 10^-11 mol³/L³ とする。なお、Mg（OH）₂ の飽和水溶液において、Mg²⁺ の濃度［Mg²⁺］、OH^– の濃度［OH^–］及び Ksp の間には

［Mg²⁺］［OH^–］² = Ksp　

という関係式が成り立つ。

1． 1
2． 1 × 10
3． 1 × 10²
4． 1 × 10³
5． 1 × 10⁴

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

pH = 12 の時、溶液中の [H⁺] は 1.0 × 10^-12 です。水のイオン積は 25 ℃ で 1.0 × 10^-14 なので、[OH^–] は 1.0 × 10^-2 です。［Mg²⁺］［OH^–］² = 1.2 × 10^-11　に代入すれば、［Mg²⁺］= 1.2 × 10^-7 です。これは 正に S₁₂ です。

同様に、pH = 13 の時、[OH^–] は 1.0 × 10^-1 です。従って、［Mg²⁺］= 1.2 × 10^-9　= S₁₃ です。

従って、S₁₂/S₁₃ = 1.2 × 10^-7/1.2 × 10^-9 = 1 × 10² です。

以上より、正解は 3 です。