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毒物劇物取扱者試験問題

問題 18

解　 説

ステップごとの解説

1. 与えられた条件

• 酢酸水溶液の濃度： \(0.040 \,\text{mol/L}\)
• 電離度： \(\alpha = 0.025\)
• 温度：25℃（ここでは特に影響なし）

2. 電離度から \([\text{H}^+]\) を求める

弱酸の電離度を使うと、生成する \(\text{H}^+\) の濃度は次の式で表されます：

\[ [\text{H}^+] = C \times \alpha \]

ここで

• \(C = 0.040 \,\text{mol/L}\)
• \(\alpha = 0.025\)

上式は、弱酸の電離度(\(\alpha \))と弱酸のモル濃度(\(C\))を用いて、生成される水素イオン(\(\text{H}^{+}\))の濃度(\([\text{H}^{+}]\))を表しています。

式の意味と構成要素

この公式は、以下の要素で構成されています。

• (\([\text{H}^{+}]\)):
  水素イオン濃度（モル濃度\(\text{mol/L}\)）。水溶液の酸性の強さを示す値で、pHの計算などに使われます。
• (\(C\)):
  もとの酸のモル濃度（mol/L）。水に溶かした酸の初期の濃度です。
• \(\alpha\):
  電離度。溶解した酸のうち、実際にイオンに電離した（分かれた）割合を示す値です。通常、0から1の間の値をとります。

計算：

\[ [\text{H}^+] = 0.040 \times 0.025 = 0.0010 \,\text{mol/L} \]

3. pH の計算

pH の定義：

\[ \text{pH} = -\log_{10} [\text{H}^+] \]

代入：

\[ \text{pH} = -\log_{10}(0.0010) = -\log_{10}(10^{-3}) = 3 \]

4. 選択肢から正しいものを選ぶ

• １ pH=１ → 違う
• ２ pH=２ → 違う
• ３ pH=３ → 正しい
• ４ pH=４ → 違う

答え：３ pH=３

この問題は「電離度を使って \([\text{H}^+]\) を求める」典型的な弱酸の計算問題です。

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