化学平衡 実は教科書が間違っていた

1あるケミストさん2014/04/25(金) 17:54:06.25
純水はごくわずかに電離し、以下の電離平衡がなり立っている。

H2O <-> H+ + OH-

 この電離平衡を、質量作用の法則で書き直すと

K = [H+][OH-] / [H2O]

となる。水の電離度はきわめて小さいため、電離した水の量は無視することができる。
すなわち電離していない水のモル濃度[H2O]は、全体の水のモル濃度に等しいと考えることができる。
 よって水の密度を1(g/cm3)とすると

[H2O] = 1000 / 18 = 55.6 (mol/L)

となる。これは一定温度では、常に一定である。
 従って、水のモル濃度は一定と見なすことができるため、質量作用の式は以下のようになる。

Kw = K[H2O] = [H+][OH-]

 ここにKwは水のイオン積であり、一定温度では一定である。また純水だけでなく、水溶液中では同様に一定である。
 水のイオン積は温度によって変化するが、一般的には25oCの値を用いて、1×10-14とする事が多い。

 純水では[H+]と[OH-]は等しい。従って[H+]は1×10-7となる。

2あるケミストさん2014/04/25(金) 17:59:47.29
とか書いてて、
●K と Kw  が別物みたいに書いてるが、これ間違いだってさ

熱力学のデータから K=1.00×10-14  が独立に出てくる。
[H2O] = 1000 / 18 = 55.6 (mol/L) を掛けたら
Kw = K[H2O] = 5.56*10-13    何がおかしい???



電離平衡時には次の関係式が成り立つ
NH3 +  H2O NH4+ +  OH-

K = [NH4+][OH-]
―――――――――
[NH3][H2O]


●K[H2O]=Kbと表し、Kbを塩基の電離定数という。(bは塩基を表す添え字)    これも同様に不適切らしい



ソース

平衡定数に関する誤解―高等学校教科書の解説における問題点―

著者:山崎勝義 (広島大 大学院理学研究科)
資料名:現代化学 号:457 ページ:66-69
発行年:2009年04月01日

3あるケミストさん2014/04/25(金) 18:46:14.59
田崎 熱力学

p.206-

水のイオン化における化学平衡

に記載あるが、同じような展開で平衡定数が2個でてくる。
たぶん、なんかの化学屋の本の写しかと。

少なくとも他の熱力学のような緻密な理論展開とは違う印象。

4あるケミストさん2014/04/25(金) 18:47:29.71
おい、おい

やべーよ

こんな嘘書いてる教科書は
大学の分析化学の本も含めて

世界中で日本だけだってよ

5あるケミストさん2014/04/25(金) 18:48:12.18
新研究 も嘘に追従。  


辞書本 陥落

6あるケミストさん2014/04/26(土) 07:32:58.72
簡便な説明と詳細な説明
厳密な説明は議論中

7あるケミストさん2014/04/29(火) 13:03:16.17
平衡定数Kは,化学熱力学からはつぎのように与えられ,無次元.
K=exp(-deltaG*/RT)
ここでdeltaG*は反応式の両辺の物質が全て標準状態であるときの
反応に伴う系のギブスエネルギー変化
(deltaが差,*が標準状態を表すと思ってもらいたい)
(記号は教科書によって異なる,というかいちいち宣言して使うもの)

このKの意味するところは,与えられた反応が
H2O(l)→H+(aq)+OH-(aq)であるなら,K={{aH+(aq)}{aOH-(aq)}/{aH2O(l)}(equil)

ここでaはその物質の活量
活量は理想溶液ではモル分率やモル濃度に比例する
(この場合薄い溶液なので理想溶液に近い)
さらに,活量は標準状態で1とする
活量は,物質持つ反応の駆動力が標準状態の何倍であるかというような指標
また「equil」は「平衡における値」という意味

298Kで,
H2O(l)の標準状態を純粋な水としたときdeltaGf*=xxx(値は忘れた)
ここでdeltaGf*は標準生成ギブスエネルギー
一方,純粋な水を標準状態とするので,aH2O(l)は水のモル分率と同じ(モル濃度ではない)

H+(aq)の標準状態を1mol/Lの水溶液中の状態としたときdeltaGf*=yyy(値は忘れた)
1mol/Lの水溶液を標準状態としたので,aH+(aq)はH+の体積モル濃度を1mol/Lで割った値

OH-(aq)の標準状態を1mol/Lの水溶液中の状態としたときdeltaGg*=zzz(値は忘れた)
1mol/Lの水溶液を標準状態としたので,OH-(aq)はOH-の体積モル濃度を1mol/Lで割った値

またdeltaG*=-xxx+yyy+zzz 
298Kでの値をK=exp(-deltaG*/RT)に入れるとおよそ10^-14
(もちろんT=298K,R=8.3145 J K^-1 mol^-1で)

8あるケミストさん2014/04/29(火) 13:03:53.42
この値を持ってきたときの標準状態の定義をわすれちゃいけない
H2Oはモル分率-1,H+とOH-は体積モル濃度=1mol/L
(ちなみに,mol/Lもmol/kgもだいたい同じなのでこの議論上どうでもよい)

したがってKは現実には
{H+のモル濃度(から単位mol/Lを消した値)}×{OH-のモル濃度(から単位mol/Lを消した値)}/(水のモル分率)
である
また薄い溶液なので水のモル分率はおよそ1

したがって
Kはだいたい
{H+のモル濃度(から単位mol/Lを消した値)}×{OH-のモル濃度(から単位mol/Lを消した値)}
であってこの値が298Kでは10^-14

もしH2O(l)の標準状態を1mol/Lのときとおくと,deltaGf*の値が変わり,
求められるKは
10^-14/{H2Oのモル濃度(から単位mol/Lを消した値)}
すなわち
10^-14/55.8になるはず

Kは,化学式の両辺の物質の標準状態の定義によって値が変わるが,
その変化は自然現象を変化させるようなものではなく,Kの定義の変化によって相殺されるような値である

これでどうっすかね?

それぞれの本によって,また場所によってKの定義が明確ならばよい.
熱力学の教科書はおおむねそのように書いてあるのでよいと思われる.
高校の教科書は簡単に書く必要があるので記述が足りなくてもよいが,平衡定数の定義にこだわらず

>Kw = K[H2O] = 5.56*10-13    何がおかしい???

などという混乱を招く点では不充分か

9あるケミストさん2014/04/29(火) 21:35:16.24

10あるケミストさん2014/05/01(木) 23:46:34.80
俺もいまいち平衡定数っていうものがピンと来ない
理解はできるけど 存在自体に疑問符がつく

11あるケミストさん2014/05/03(土) 18:50:52.05
一部の減少を近似的に説明するための概念であり、実際には存在しない。

12 忍法帖【Lv=40,xxxPT】(1+0:8) 2014/05/04(日) 17:28:17.35
寧ろ逆に天国だろ
他に別に極楽だろ
当然正反対に理想郷だろ

13あるケミストさん2014/05/09(金) 01:20:09.13
>>11
詳しく聞きたいんだけど

14あるケミストさん2014/05/09(金) 01:39:38.62
老害は教授面して何やってたんだ?

    ┏┓  ┏┓
    ┃┃┏┛┗━━━┓
    ┃┃┃┏━━━━┛  ┏┓                                        ┏━┓
┏┓┃┃┗╋━━━━┓  ┃┃        ┏┓     ┏┓  ┏━━━━┓     ┗━┛
┃┃┃┣┓┃┏┓┏┓┃  ┃┃        ┃┃     ┃┃┏┛┏┓┏┓┗┓┏━━━━┓
┗┛┃┣┛┃┃┃┃┃┃  ┃┃        ┃┃     ┃┃┃┏┛┃┃┗┓┃┗━━━┓┃
    ┃┃┏┛┗┛┗┛┗┓┃┃        ┃┃     ┃┃┃┃  ┃┃  ┃┃        ┃┃
    ┃┃┗%A

15あるケミストさん2014/05/13(火) 10:07:23.53
http://ai.2ch.net/test/read.cgi/rikei/1324180992/723
  ↑ ↑  ↑ ↑  ↑ ↑

16あるケミストさん2014/05/18(日) 20:28:06.16
参考に、>>2のソースは

ttp://www.page.sannet.ne.jp/matukawa/rika.html

の中にあったが、なんか>>2は趣旨違ってないか?

17あるケミストさん2014/07/02(水) 09:19:31.13
◎2chスレッド勢いランキングサイトリスト◎

★+ニュース板
・ 2NN (推薦)
・ 2chTimes
★+ニュース板新着
・ 2NN新着
・ Headline BBY
・ unker Headline
★+ニュース板その他
・ Desktop2ch
・ 記者別一覧
★全板
・ 全板縦断勢いランキング (推薦)
・ スレッドランキング総合ランキング
・ ログ速
★全板実況込み
・ 2勢 (推薦)
・ READ2CH
・ i-ikioi

※ 要タイトル名検索
※ 推奨2chブラウザ併用

18あるケミストさん2017/04/29(土) 23:50:24.48
あほ

19あるケミストさん2018/09/14(金) 05:12:22.81
「5億円稼いだら辞めると決めていた」カカクコムを創業し、28歳でリタイアした男の今
http://gonewskabu.lixipuio.online/news/20180911000020222422

新着レスの表示
レスを投稿する