[ステップ問題3]2 次文の(ア)〜(ク)に最も適した語句・式を入れなさい。
CO2が溶けている水には, 多量のH2Oの中に CO2, H+, OH-, H2CO3, HCO3-と(ア)のCO32-が平衡状態で存在している。この水溶液の中の水素イオンのモル濃度[H+]を測定可能な量を含む式で表すには, 次の方法で行なわれる。
(1) イオンの正電荷と負電荷の電気量の和は(イ)から少ないイオンを無視すると: [H+] = (ウ) … @
(2) 水のイオン積が成立: Kw = [H+][OH-] = (エ) … A
(3) 炭酸のモル濃度[H2CO3]は, ヘンリーの法則によりCO2の分圧PCO2と比例定数kを使って:
[H2CO3] = (オ) … B
(4) H2CO3 ⇔ H++ HCO3-の電離定数Kaは左→右を正反応とすると:Ka = (カ) … C
@の(ウ)中の[OH-]をAから[H+]に変換し, 直接(キ)の[HCO3-]と[H2CO3]を消去するようにB, Cを使って変形すると次式が求まる。 [H+] = (ク)
答は
・(ア)多量(イ)異なる(ウ)[HCO3-]+[CO32-](エ)10-12(オ)k(PCO2)2(カ)[H+][HCO3-]/[H2CO3]
(キ)測定可能(ク)(KakPCO2+Kw)1/2
・(ア)少量(イ)等しい(ウ)[HCO3-]+[OH-](エ)10-14(オ)kPCO2(カ)[H+][HCO3-]/[H2CO3]
(キ)測定困難(ク)(KakPCO2+Kw)1/2
・(ア)多量(イ)等しい(ウ)[OH-]+[CO32-](エ)10-14(オ)kPCO2(カ)[H2CO3]/[H+][HCO3-]
(キ)測定困難(ク)(KakPCO2-Kw)1/2
[ステップ問題1]2
[ステップ問題2]2
[ステップ問題4]2
元の問題