CHEMISTRY LAB / 25°C

酸と塩基の反応

粒子から考える、pH・中和・塩の性質

粒子は模式図です。大きさ・個数・運動速度・反応時間は実物を再現していません。水分子は一部を省略し、微量のイオンは必要に応じて拡大表示します。

計算条件・この教材のモデルについて

25℃、理想的な希薄水溶液として、活量の代わりに濃度を用います。Kw = 1.0×10⁻¹⁴、酢酸の Ka = 1.8×10⁻⁵、アンモニアの Kb = 1.8×10⁻⁵(したがって NH₄⁺ の Ka = Kw/Kb)。強酸・強塩基は完全電離とします。pH 0〜14の表示もこの理想化に基づきます。

計算は物質収支・電荷収支と水の自己電離を同時に満たすように数値的に解きます。滴定では混合後の全体積を使用します。弱酸の緩衝領域・中和点・過剰塩基領域を同じ平衡式で連続的に計算します。溶液の着色は指示薬の概略色であり、濃度や観察条件による違いは再現しません。フェノールフタレインの強塩基性での退色は扱いません。

水の自己電離は実際にはごくわずか(純水の水分子約5.6億個に対して H₃O⁺ が約1個)です。反応アニメーションは仕組みを見せる拡大模式図です。H⁺ は水溶液中では水和して存在し、この教材では H₃O⁺ として描き、計算では高校化学の H⁺ 表記を用います。