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なぜどのような水溶液でも水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度をかけると一定の値となるのでしょか?


●質問者: takanii
●カテゴリ:学習・教育
✍キーワード:水素イオン 水酸化物イオン
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 6/6件

▽最新の回答へ

1 ● ジュン2
●19ポイント

同じ内容のものが有りました。

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1226618...

◎質問者からの返答

水は、その一部が水素イオンと水酸化物イオン乖離し、その量は温度に依存しますがほぼ一定です。

それは次の乖離の平衡で決まるからです。

H2O ←→H^+ +OH^- 乖離したイオンも水に戻ります。

ですから 水溶液の水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度の積は一定になるのです。

それは、酸性・アルカリ性になってもほぼ同じ数値になります。

ん?この説明聞いてもわかりません


2 ● andalusia
●19ポイント

http://sci.la.coocan.jp/fchem/log/rika/5856_main.html#5860

の5860の回答がわかりやすいのではないかと思います。


3 ● suppadv
●18ポイント

ここまでは理解されていると思いますが、一応。

水素イオンと水酸化物イオンが出会うとくっついて水になって、逆に、時々、水が水素イオンと水酸化物イオンに分かれてしまうということが起こっています。


その値が、一定になるのは、質量作用の法則からなのですが、そこから説明すると難しくなるので、観念的に判りやすそうな説明をして見ます。


塩や砂糖を水に溶かしたことはあると思います。

沢山入れて入れ過ぎると、溶け残ってしまいますよね。

溶け残っている状態でかき混ぜてもそれ以上濃い溶液にはなりませんが、溶けないのではなく溶け残ったものから少し溶けることと、溶けたものがまた固体に戻るが少しずつ起こって、濃度が一定になっているのです。


それと同じことが、水のイオンでも起こっています。量が一定ではなく、積が一定になるのは、出会う確率の問題です。

◎質問者からの返答

量が一定ではなく、積が一定になるのは、出会う確率の問題です。

ここが分かりません・・うーん


4 ● suppadv
●18ポイント

100個の玉の中の白い玉が10個あったとして、100個の玉の中の赤い玉が10個あったとして、両方から1つずつ取り出して、赤と白が揃う確率は、10/100×10/100=1/100になります。

100個の玉の中の白い玉が1個になった場合、白い玉が出てくる確率が1/100なので、同じ確率で合うには、100個の玉の中の赤い玉が100個にならないといけません。

1/100×100/100=1/100


このように、出会う確率が一定になるのは、積なのです。

◎質問者からの返答

なるほど

ん?水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度の関係が反比例するということですか?


5 ● rsc
●18ポイント

どのような水溶液でもというと、一定にはなりません。希薄溶液において、近似的に成り立つということになります。(汗;

●水素イオン指数

>値の範囲

濃厚な強酸、強塩基水溶液あるいは超酸、超塩基ではpHの値がマイナスの値となる場合や、14を超える場合が存在する。この場合、pOHの値も14?0の範囲を超える。例えば、 pH=-3 のときは pOH=17 となる。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E3%82%A4%E3%82%A...

では、希薄溶液において、近似的に成り立つ理由は、下記URLに詳しく書いてありました。引用していることに注意して読んでみて下さい。

●化学魔の還元 [酸塩基編 5.水のイオン積]

>水の物質量について、電離の影響は無視できるほど小さいので、電離しても水の物質量は変わらないと近似できる。

http://kagakuma.iza-yoi.net/sanenki/sanenki5.html

◎質問者からの返答

>Kwを水のイオン積といいます。(添え字wはwaterの頭文字です)

>水のイオン積は、前述のとおり温度が同じなら常に同じ値です。

>25℃における水のイオン積はKw=[H+][OH-]=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14〔mol2/l2〕

>これは酸や塩基の影響で水溶液の[H+]や[OH-]が変わっても成立します。

なんで水溶液中の[H+]や[OH-]が変わっても成立するんですかね?


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