曲線の求め方
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/03/09 01:28 UTC 版)
水素イオン指数 p H {\displaystyle \mathrm {pH} \,} は、水素イオン活量を a H + {\displaystyle a\mathrm {H} ^{+}\,} と表すとき、次式により定義される。なお、対数 (log) は底を10とする常用対数を使用する。 p H = − log 10 a H + = log 10 1 a H + {\displaystyle \mathrm {pH} =-\log _{10}a\mathrm {H} ^{+}=\log _{10}{\frac {1}{a\mathrm {H} ^{+}}}} なお、活量はデバイ-ヒュッケルの式で近似することが可能であるが、計算が極めて煩雑となるため活量計数はすべて1と仮定し、ここでは活量の代わりにモル濃度を用いる。しかし0.1mol/l程度の水溶液でも活量によるpHの変化は0.1〜0.5程度に及ぶことに注意する必要がある。一般に弱酸を滴定する場合、pHは計算値より低い方へシフトする。イオンの電荷が大きいとき程、この影響は著しい。水素イオンのモル濃度すなわち水素イオン濃度は [ H + ] {\displaystyle {[\mathrm {H} ^{+}]}\,} で表す。 p H = − log 10 [ H + ] = log 10 1 [ H + ] {\displaystyle \mathrm {pH} =-\log _{10}[\mathrm {H} ^{+}]=\log _{10}{\frac {1}{[\mathrm {H} ^{+}]}}} また、溶液のpHを求めるには、まず水素イオン濃度を求めることになる。これには以下のことを考慮する。 溶質の酸解離定数 水の自己解離定数 これらを用いてそれぞれの電離平衡に関する質量作用の法則の式を立てる。次に 溶質の物質収支に関する式 電離により生成したイオンについて電気的中性原理の式 これらの連立方程式を解くことになる。また滴定に伴い溶液の体積が増加するため、濃度変化も考慮しなければならない。
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