1リットルのph2の酸性水をph6.5以上の中性水にするには、何リットルのph7の中性水が必要でしょうか?
できれば参考URL付きで教えてください。
PHは溶液中の水素イオンの濃度ですが、pHの値が1違うと水素イオン濃度は10倍違います。
pH2の酸性水にpH7の水で中性化するには、pHの値が5違うので、水素イオン濃度は10の5乗倍、つまり10万倍異なります。
したがって、pH2の酸性水1リットルをPH7の中性水でpH6.5にまで薄めるためには、1リットルの9.5万倍(95トン)の中性水が必要な計算になります。
http://www.deruderu.jp/awaawa_faq/
ここのQ14を参考にいたしました。
酸にも色々あるので、簡単な1価の強酸HA(塩酸HClなど)の場合を考えてみます。他の酸の場合は2番目のURLを参考にして下さい。
下記URLのPDFの式から、
c[H+]=[H+]^2-Kw
∴c=([H+]^2-Kw)/[H+]=[H+]-Kw/[H+]
ここで、[H+]=10^(-6.5)、Kw=10^(-14)を代入すると、
c=10^(-6.5)-10^(-14)/10^(-6.5)=2.84604989415154E-07・・・①
pH2の酸性水1L中のA-のモル数は、10^(-2)[mol]だから、x[L]の溶液のモル濃度c[mol/L]は、
c=10^(-2)/x・・・②
①②から、
10^(-2)/x=2.84604989415154E-07
∴x=10^(-2)/2.84604989415154E-07=35136.4184463153[L]
以上だから、量を増やして、切り上げて、
x≒35137[L]
もともと、1Lあったので、これから、1[L]を引けばよい。
よって、必要なph7の中性水は、
35137-1=35136[L]
※参考URL
●非常に希薄な強酸水溶液のpH
[H+]^2 - c[H+] - Kw = 0
http://www.k5.dion.ne.jp/~mikecat/chem/sacid.pdf
●酸塩基
http://www.k5.dion.ne.jp/~mikecat/chem/acidbase.html
こちらで、「原液pH」に2を、「濃度変更 倍に」のところに、35137を代入して計算してみて下さい。
●強酸・強塩基の希釈・濃縮とpH
http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?path=09000000%2e%8e%a9...
詳しい回答をありがとうございます。
大変参考になりました。
わかりやすい回答ありがとうございます。