塩水溶液のpHの決定

塩溶液は、酸性、塩基性、または中性にすることができます。個々のイオンを調べて、その溶液のpHが7未満、7以上、または等しいかどうかを判断できます。

pH 中性の陽イオンと陰イオンを含む塩は、中性溶液を形成します。これらの塩は、強酸と強塩基の対イオンで構成されています。硝酸カリウムの純粋な水溶液は、カリウムも硝酸塩も酸性または塩基性の特性を持たないため、pHは7になります。

弱塩基の対イオンである陽イオンと強酸の対イオンである陰イオンを含む塩のpHは7未満になります。臭化アンモニウムの溶液では、臭化物イオンはpH中性ですが、アンモニウムイオンは酸性で、水分子にプロトンを供与します。

強塩基の対イオンであるカチオンと弱酸の対イオンである陰イオンを含む塩のpHは7より大きくなります。酢酸ナトリウム溶液では、ナトリウムイオンはpH中性ですが、酢酸イオンは塩基性で、水分子からプロトンを受け入れます。

一部の塩には、弱酸と弱塩基の対イオンである陽イオンと陰イオンが含まれています。陽_イオンのKAが陰_イオンのKBよりも大きい場合、溶液は酸性になります。陰イオンのK_bが陽_イオンのKAより大きい場合の基本。または、_KAとKBが等しい場合は中立です。

亜硝酸アンモニウムの溶液では、アンモニウムのK_aは亜硝酸イオンのK_bよりも高いため、溶液は酸性になります。

酸性イオンまたは塩基性イオンを含む塩溶液の正確なpHは、そのイオンの共役酸または塩基の解離定数を使用して決定できます。

0.35 Mシアン化ナトリウムのpHは、その共役酸(青酸)のKA_からシアン化物のK_bを計算し、平衡濃度を決定するためのICEテーブルを設定することで決定できます。

ナトリウムカチオンは水と反応しないため、pHに影響を与えず、省略できます。対照的に、シアン化物イオンは水分子からプロトンを受け入れ、水酸化物イオンを生成します。

シアン化物イオンのK_bは、K_a × K_b = K_Wの式を使用して決定できます。青酸の_Kaが10⁻¹⁰×4.90であるのに対し、シアン化物イオンのKbは10⁻⁵×2.04である。

K_bは、青酸の濃度に水酸化物イオンの濃度を掛けたものをシアン化物イオンの濃度で割ったものに等しくなります。

ICEテーブルは、初期濃度と平衡濃度を表すように構築できます。平衡濃度を式に代入すると、K_b は x x x を 0.35 で割ったものに等しく、これは後で 5% ルールによって検証できます。

この方程式を解くと、x は 2.7 × ^10-3 モルに等しくなります。x は 0.35 M の 0.77% にすぎないため、0.35 から x を引いた近似は 0.35 に等しくなります。

溶液のpOHは、2.7 × ^10-3 Mの負の対数を取ることによって計算でき、これは2.57に相当します。

溶液のpHは、pHプラスpOHが14に等しいという式を用いて決定され、したがって、このシアン化ナトリウム溶液のpHは11.43である。