いよいよ今回は、難問の１つではないかと思われている方も多いのではないかと、今まで記事の中で私自身言い続けてきました、「※ 塩(えん)の加水分解！」を基礎中の基礎から順追って話を進めていきたいと思います。
別記事でも取り上げました様に、弱酸と弱塩基とは真逆的な関係にありますが、「※ さらに、塩の加水分解では全く真逆な関係式が増加し理解しにくくなる！」のではないかと考えられます。
塩の加水分解では、内容的には弱酸と弱塩基のpＨ&pＯＨを求める場合に使用するものも扱っていますので同じ様な公式なのですが、水素イオン濃度：［Ｈ^+］、または水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］を求めるための公式が少々異なって複雑になっていますので、この辺りが理解しにくい所だと考えられます。
ですので毎回の事ですが、これから塩の加水分解に扱われている公式を１つ１つ地道に理解して頂きたいと思います。
【✺ 塩の加水分解に精通しています、常用対数、累乗根の別記事も是非御覧下さい！】
また、塩化アンモニウムの塩の加水分解、弱酸・弱塩基のｐＨについての別記事も是非御覧下さいね！
前代未聞！？「塩の加水分解」を制覇する原点、此処に在り！〔その弐〕
「前代未聞！？弱酸のｐＨ＆ｐＯＨを制覇する術(すべ)、此処に在り！」
「前代未聞！？弱塩基のｐＨ＆ｐＯＨを制覇する術、此処に在り！」
それではスタートです！
１．そもそも塩(えん)と、塩の加水分解って何？
ここではまず、塩の加水分解の中心でもあります、「※ 本来、塩(えん)とは何か？」について少し考えてみましょう！
「※ 最も基本的な塩とは、酸：Ｈ^+と塩基：ＯＨ^-とが反応し合いＨ2Ｏを生じる中和反応により、酸の陰イオンと塩基の陽イオンとがイオン結合した化合物です！」。
さらにややこしい事に、この塩は「※ 塩の分類と称して、酸性塩(水素Ｈを所有する塩！)・正塩・塩基性塩(ＯＨを所有する塩！)の３つに分類されます！」が、この塩の分類は、塩の水溶液中での性質、つまり「※ 液性を示す、酸性・中性・塩基性を決定付けるモノではない！」という事を再確認して下さい！
また「※ 塩の加水分解」とは、生成した塩が僅かな電離平衡状態にあるＨ2Ｏ(水)と反応し合う事によって、一部の塩が本来の分子状態に戻った後の水溶液の液性(塩の性質)が、「※ 酸性・中性・塩基性」のいずれかを示す現象を指します！
１－１．塩によって異なる加水分解による塩の性質(液性)＋塩の生成の仕組みと、その塩の分類の例！
強酸の硫酸(Ｈ2ＳＯ4)と強塩基の水酸化ナトリウム(ＮaＯＨ)との中和反応により、「※ 硫酸水素イオンＨＳＯ4^-が酸性(液性)を示す酸性塩として生成されます！」。これは元々強酸である硫酸Ｈ2ＳＯ4の電離度がα≒１であるために、生成した硫酸水素ナトリウムＮaＨＳＯ4(※ 酸性塩)は「※ 分子中にＨを所有！」しており、水溶液中で水素イオン：Ｈ^+を放出し酸性を示すためです！
【※ つまりＨＳＯ4^-(硫酸水素イオン)はＨ2Ｏ(水)から水素イオン：Ｈ^+を受け取らず、どちらかと言うとＨ^+を放出し硫酸イオンＳＯ4^(2-)を生じるため、加水分解の対象にならないという事になります！】
(Ⅰ)：Ｈ2ＳＯ4(強酸)＋ＮaＯＨ(強塩基)→ＮaＨＳＯ4(酸性塩)＋Ｈ2Ｏ
(Ⅱ)：ＮaＨＳＯ4→Ｎa^+＋ＨＳＯ4^-
(Ⅲ)：ＨＳＯ4^-→☆Ｈ^+(酸性)＋ＳＯ4^(2-)
【※［１－２．酸性塩であり★塩基性(※ 弱塩基性)を示す塩！］】
弱酸の炭酸(Ｈ2ＣＯ3)と強塩基の水酸化ナトリウム(ＮaＯＨ)との中和反応により、「※ 炭酸水素イオンＨＣＯ3^-が塩基性(液性)を示す酸性塩として生成されます！」。生成した炭酸水素ナトリウムＮaＨＣＯ3は「※ 分子中にＨを所有している！」ため［１．］と同じ酸性塩に区分されます。
ですが、塩であるＮaＨＣＯ3は、ナトリウムイオンＮa^+と炭酸水素イオンＨＣＯ3^-に電離し、加水分解によって炭酸水素イオンＨＣＯ3^-がＨ2Ｏ(水)からＨ^+を受け取り本来の炭酸Ｈ2ＣＯ3として生成するため、ＯＨ^-が僅かに増加すると考えられ［１．］とは異なる塩基性の中でも弱塩基性を示します！
［１．］と［１－２．］の液性が異なる理由を、塩の反応物の中心である方(※ 強酸Ｈ2ＳＯ4、弱酸Ｈ2ＣＯ3)の電離度αと電離定数Ｋaを中心に考えてみますと、明らかに［１－２．］の炭酸Ｈ2ＣＯ3の方が［１．］の硫酸Ｈ2ＳＯ4よりはるかに小さいため液性が異なる事が理解出来るのではないでしょうか？
つまり、硫酸水素イオンＨＳＯ4^-の様に水素イオンＨ^+を放出しやすいために加水分解の対象にならないのか、それとも加水分解によって炭酸水素イオンＨＣＯ3^-の様にＨ^+を受け取りやすいのかを判断してみる事が重要になります！
【※ この様に［１．］［１－２．］の酸性塩の液性の判断の仕方に付きましては、塩に結合しているＨの判断だけにとらわれず、反応物の中心である強酸(硫酸Ｈ2ＳＯ4)、弱酸(炭酸Ｈ2ＣＯ3、酢酸ＣＨ3ＣＯＯＨ、リン酸Ｈ3ＰＯ4など)の電離度αや電離定数Ｋaまで意識され考えて頂きますと理解度が深まるのではないでしょうか！】
(Ⅰ)：Ｈ2ＣＯ3(弱酸)＋ＮaＯＨ(強塩基)→ＮaＨＣＯ3(酸性塩)＋Ｈ2Ｏ
(Ⅱ)：ＮaＨＣＯ3→Ｎa^+＋ＨＣＯ3^-
(Ⅲ)：ＨＣＯ3^-＋Ｈ2Ｏ⇔Ｈ2ＣＯ3＋★ＯＨ^-(弱塩基性)
(Ⅰ)：２ＨＮＯ3(強酸)＋Ｂa(ＯＨ)2(強塩基)→Ｂa(ＮＯ3)2(正塩)＋２Ｈ2Ｏ
(Ⅱ)：Ｂa(ＮＯ3)2→Ｂa^(2+)＋２ＮＯ3^-
【※［２－１．正塩であり、酸性(※ 弱酸性)を示す塩！］】
強酸の塩酸(ＨＣl)と弱塩基の水酸化アルミニウム(Ａl(ＯＨ)3)との中和反応により、「※ 塩化アルミニウムＡlＣl3が酸性(液性)を示す正塩として生成されます！」。
塩としての塩化アルミニウムＡlＣl3は「※ 分子中にＨもＯＨも所有せず、アルミニウムイオンＡl^(3+)と塩化物イオン３Ｃl^-とに完全電離したＡl^(3+)が３Ｈ2Ｏの★３ＯＨ^-と水酸化アルミニウムＡl(ＯＨ)3を生成するため☆３Ｈ^+が弱酸性(酸性)を示す事になります！」。
(Ⅰ)：３ＨＣl(強酸)＋Ａl(ＯＨ)3(弱塩基)→ＡlＣl3(正塩)＋３Ｈ2Ｏ(☆３Ｈ^+＋★３ＯＨ^-)
(Ⅱ)：ＡlＣl3＋３Ｈ2Ｏ⇔Ａl★(ＯＨ)3＋☆３Ｈ^+(弱酸性)＋３Ｃl^-
【※［２－２．正塩であり、塩基性(※ 弱塩基性)を示す塩！］】
弱酸の炭酸(Ｈ2ＣＯ3)と強塩基の水酸化ナトリウム(ＮaＯＨ)との中和反応により、「※ 炭酸ナトリウムＮa2ＣＯ3が塩基性(液性)を示す正塩として生成されます！」。
塩としての炭酸ナトリウムＮa2ＣＯ3は、ＨもＯＨも所有せず、水溶液中ではナトリウムイオン２Ｎa^+と炭酸イオンＣＯ3^(2-)とに完全電離した炭酸イオンＣＯ3^(2-)が加水分解によって、Ｈ2ＯのＨ^+と炭酸水素イオンＨＣＯ3^-を生成するため、残ったＯＨ^-が弱塩基性(塩基性)を示す事になります！
(Ⅰ)：Ｈ2ＣＯ3(弱酸)＋２ＮaＯＨ(強塩基)→Ｎa2ＣＯ3(正塩)＋２Ｈ2Ｏ
(Ⅱ)：Ｎa2ＣＯ3→２Ｎa^+＋ＣＯ3^(2-)
(Ⅲ)：ＣＯ3^(2-)＋Ｈ2Ｏ⇔ＨＣＯ3^-＋ＯＨ^-(弱塩基性)
「(◯)：※ 必ずしも［正塩＝中性］の関係は成立せず、正塩は、酸性・中性・塩基性のいずれかの液性を示す性質がある！」事を再確認して下さい！】
(１)：ＨＣl(強酸)＋Ｃa(ＯＨ)2(強塩基)→ＣaＣl(ＯＨ)(塩基性塩)＋Ｈ2Ｏ
(２)：ＨＣl(強酸)＋Ｍg(ＯＨ)2(☆弱塩基)→ＭgＣl(ＯＨ)(塩基性塩)＋ Ｈ2Ｏ
(３)：ＨＣl(強酸)＋Ｃu(ＯＨ)2(☆弱塩基)→ＣuＣl(ＯＨ)(塩基性塩)＋Ｈ2Ｏ
【※ 塩基性塩はほとんど水に溶けない事から、塩の性質(液性)及び塩の加水分解については考慮しなくても構い事として扱われているのが通常の考え方です！ですが、ほとんどという事は、水に万分の一の確率でも溶ける可能性があるとも言えます。
ここからは私なりの塩基性塩の考え方ですので、必ずしもこの様になるとは言えませんが、イメージする事は重要だと言う意味も含めまして、宜しければお付き合い下さい。
［１］：まずはアルカリ土類金属を含む強塩基の２価の塩基：水酸化カルシウムＣa(ＯＨ)2の多段階電離に着目して下さい。
Ｃa(ＯＨ)2⇔Ｃa(ＯＨ)^+＋ＯＨ^- (※ 第１段階電離！)
Ｃa(ＯＨ)^+⇔Ｃa^(2+)＋ＯＨ^- (※ 第２段階電離！)
この第２段階電離を観ると、水溶液中で塩基性塩：塩化水酸化カルシウムＣaＣl(ＯＨ)が、次の様に電離すると仮定した場合の電離平衡に少々似ているのではないかと思います。
(Ⅰ)：ＣaＣl(ＯＨ)⇔Ｃa(ＯＨ)^+＋Ｃl^-
(Ⅱ)：Ｃa(ＯＨ)^+⇔Ｃa^(2+)＋ＯＨ^-(※ 第２段階電離)
(Ⅲ)：ＣaＣl(ＯＨ)⇔Ｃa^(2+)＋Ｃl^-＋ＯＨ^-(※ 全体の化学反応式！)
この様に仮定しますと、結果、水酸化物イオン：ＯＨ^-が生成し、アルカリ土類金属(※ Ｂaなど)の化合物である塩基性塩：塩化水酸化カルシウムＣaＣl(ＯＨ)は、液性としては塩基性を示す事になります。ただし、この反応は加水分解ではなく、電離により塩基性を示している事になります。
［２］：次に、アルカリ土類金属ではない金属元素の化合物による塩基性塩の、(２)：塩化水酸化マグネシウムＭgＣl(ＯＨ)、(３)：塩化水酸化銅(Ⅱ)ＣuＣl(ＯＨ)について考えてみます。ここでは、前提として電離しにくい弱塩基の水酸化物としての水酸化マグネシウム：Ｍg(ＯＨ)2、水酸化銅(Ⅱ)：Ｃu(ＯＨ)2(＝単なる銅ではなく、※ 銅(Ⅱ)です！)は完全沈殿(※ 電離しにくい！)する事を意識しますと、どちらの塩基性塩も(Ⅱ)の平衡状態(※ 第２段階電離に相当する電離平衡として考えますと、左方向に平衡が偏るために、右方向で生成するＭg^(2+)、Ｃu^(2+)はあまり考えにくい。)においての電離は無いと考えられます。
【(Ⅰ)：ＭgＣl(ＯＨ)⇔Ｍg(ＯＨ)^+＋Ｃl^-
(Ⅱ)：Ｍg(ＯＨ)^+(※ この時点でのＯＨ^-の電離は無いと考えられます！)＋Ｈ2Ｏ⇔Ｍg(ＯＨ)2＋Ｈ^+
(Ⅲ)：ＭgＣl(ＯＨ)＋Ｈ2Ｏ⇔Ｍg(ＯＨ)2＋Ｃl^-＋Ｈ^+(※ 全体の化学反応式！)】
【(Ⅰ)：ＣuＣl(ＯＨ)⇔Ｃu(ＯＨ)^+＋Ｃl^-
(Ⅱ)：Ｃu(ＯＨ)^+(※ この時点でのＯＨ^-の電離は無いと考えられます！)＋Ｈ2Ｏ⇔Ｃu(ＯＨ)2＋Ｈ^+
(Ⅲ)：ＣuＣl(ＯＨ)＋Ｈ2Ｏ⇔Ｃu(ＯＨ)2＋Ｃl^-＋Ｈ^+(※ 全体の化学反応式！)】
「※ 水酸化物としてはどちらも完全に沈殿する塩ですので、電離して塩基性を示すＣaＣl(ＯＨ)とは異なり、加水分解する事によって液性は酸性を示すと考えられます！
ただし、上記の塩基性塩の液性は、あくまでも仮に塩基性塩が液性を示すとしたらどの液性になるかを私なりのイメージによる予想を重要視したもので、必ずしも記述した通りの液性を示すとは限りませんので、どうか御了承下さい！
また後述する塩の加水分解は、塩基性塩による加水分解は考えない事として、通常の塩の分類と致しまして、酸性塩と正塩を中心として塩の性質(液性)を判断して頂く事になります！」】
生成した塩は勿論同じ塩の仲間ですので、加水分解可能な塩となりますが、中には炭酸カルシウムＣaＣＯ3の様に沈殿してしまう塩も存在します。
ＣＯ2(酸性酸化物)＋Ｃa(ＯＨ)2(強塩基)→ＣaＣＯ3(塩)＋Ｈ2Ｏ
ですので、この記事では「※ 沈殿しない塩を扱い、中和反応によって生成した塩を中心に加水分解を考えていきたい！」と思います。】
２．塩の生成と加水分解！
ここでは通常扱われている、塩の酢酸ナトリウムＣＨ3ＣＯＯＮaの生成から、塩の加水分解について考えてみましょう。
(Ⅰ)：ＣＨ3ＣＯＯＨ(弱酸)＋ＮaＯＨ(強塩基)→ＣＨ3ＣＯＯＮa(正塩)＋Ｈ2Ｏ
［２］：生成した正塩のＣＨ3ＣＯＯＮaは水溶液中で完全電離し、Ｈ2Ｏの電離平衡(水の電離)と共存状態にあります！
(Ⅱ)：ＣＨ3ＣＯＯＮa→ＣＨ3ＣＯＯ^-＋Ｎa^+
(Ⅲ)：Ｈ2Ｏ⇔Ｈ^+＋ＯＨ^-
［３］：水溶液中で共存している正塩のＣＨ3ＣＯＯＮaは、電離した酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-とＨ2Ｏとが平衡状態にあり、互いに加水分解し合うとＣＨ3ＣＯＯ^-の一部がＨ2ＯのＨ^+を受け取り、本来の酢酸分子ＣＨ3ＣＯＯＨに戻り、液性(塩の性質)は塩基性(☆ＯＨ^-)を示します！
(Ⅳ)：ＣＨ3ＣＯＯ^-＋Ｈ2Ｏ⇔ＣＨ3ＣＯＯＨ＋☆ＯＨ^-(※ 加水分解による平衡状態は、大きく左方向へと偏っています！)
以上より、最終的には酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-とＨ2Ｏとの加水分解という事になります！
さらに、「※ 弱酸及び弱塩基の電離度αと、塩の加水分解度ｈ(※ 加水分解度をMAX１とした場合に加水分解する割合！)は、水溶液中での平衡状態での役割を果たしているという点では非常に良く似ています！」。
また「※ 塩の加水分解の公式では、これ等の共通した利点を、加水分解定数と称されるＫhを公式として上手く操作する事で、加水分解定数Ｋh・加水分解度ｈ・電離定数Ｋa・電離定数Ｋb・水のイオン積Ｋwによって、塩の加水分解の公式が成立し、これ等を自在に組み合わせる事でpＨ等求める事が可能になっています！」。
つまり塩の加水分解の場合、弱酸及び弱塩基の場合より少々複雑化していますが、両者を比較した総合的な解き方と致しましては、さほど変わらないと考えて頂いて構わないと思いますので、毎回の事ですが、１つ１つ確実に理解していきましょう！
３．加水分解度ｈによる塩の加水分解の平衡状態と、加水分解定数Ｋhとの関係！
上画像(※ 単位は全てモル濃度：〔mol／Ｌ〕です。)を観てみますと、酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-の塩の加水分解は、弱塩基のアンモニアＮＨ3が電離して水酸化物イオン：ＯＨ^-を生成する反応と良く似ています。真逆的な関係にありそうですが、ＯＨ^-を生成するという点では全く同じであるという事が理解出来ます！
また、塩の加水分解での加水分解度ｈは、弱塩基の電離度αと同じ役割を果たしていると言えます。この様に考えますと、互いに共通点が存在していますので、ここまでは比較的理解しやすいと思います。
皆さん少々頭を悩ますのが、加水分解定数Ｋｈが公式として乱入して来た場合だと思われます。このＫｈによって振り回されるために、どうしても公式を一まとめにしたものが必要となります。
それが後程紹介致します変形式ですが、ここではまず先に加水分解度ｈと加水分解定数Ｋｈを公式として整理し水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］を求めておきましょう！弱塩基のアンモニアＮＨ3同様に、「※ まずは［ＯＨ^-］を求める！」が基本となります！
ｈ^2＝Ｋｈ／ｃ → ｈ^2^(1／2)＝(Ｋｈ／ｃ)^(1／2) → ｈ＝√(Ｋｈ／ｃ) ∴加水分解度ｈ＝√(Ｋｈ／ｃ)
上画像より、酢酸イオンは加水分解されると水酸化物イオン：ＯＨ^-が生成され、その時の水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］の求め方は、弱塩基であるアンモニアＮＨ3の［ＯＨ^-］の求め方と良く似ています！
(Ⅰ)：［ＯＨ^-］ ＝ｃｈ
と、加水分解度ｈ＝√(Ｋｈ／ｃ)である事から、(Ⅰ)を次の様にも表す事が出来ます！
(Ⅱ)：［ＯＨ^-］＝ｃｈ＝ｃ×√(Ｋｈ／ｃ)＝√ｃ^2×√(Ｋｈ／ｃ)＝√ｃＫｈ ∴［ＯＨ^-］＝√ｃＫｈ
またＫｈ＝Ｋw／Ｋaである事から、(Ⅱ)を次の様にも表す事が出来ます！
(Ⅲ)：［ＯＨ^-］＝√ｃＫｈ＝√ｃ×√(Ｋw／Ｋa)＝√(ｃ・Ｋw／Ｋa) ∴［ＯＨ^-］＝√(ｃ・Ｋw／Ｋa)
(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)より、酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-の塩の加水分解により生じる水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］は次式で表せます！
【※ ［ＯＨ^-］＝ｃｈ＝√ｃＫｈ＝√(ｃ・Ｋw／Ｋa) 】
「※ なお上式は後程、変形式と称するものにも使用しますので御了承下さい！」
４．塩の加水分解における、電離定数Ｋa・水のイオン積Ｋw・加水分解定数Ｋhの関係を公式化してみよう！
ここでは、どの様にして塩の加水分解に欠かせない公式が成立しているのかを２通りに分けて考えてみましょう。私からしますと、「※ この２つの考え方は、変な言い方をしますと無理矢理公式化している！」という様なイメージを受けます。
余談ですが、様々な公式、数式といったものは、人間が生活していく事に繋げるために、まずは簡単な数字等を勝手に決める事から始まり、あらゆる分野の公式も必ずこれ等を基準にして成立している事から、「※ どんなに難解な公式も、基を辿ると現在も当たり前の様に使用している簡単な数字の０、１、２等が原型となっている！」と考えられます。
ですので、次の２通りの公式の考え方も理にかなったものとして公式に手を加えますと、必ず公式として成立する様になっていますから不思議と言えば不思議ですね！
塩の加水分解の軸となる公式を完成させるには、どうしても化学平衡の法則の中に外部から操作して、電離定数Ｋaと水のイオン積Ｋwを入れ込み公式化させる必要があります。これから段階的に公式を完成させていきましょう！
［１］：化学平衡の法則を利用する！
Ｋh＝［ＣＨ3ＣＯＯＨ］［ＯＨ^-］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-］
［２］：加水分解定数Ｋhの公式に、電離定数Ｋaと水のイオン積Ｋwを入れ込み公式化させるために、水素イオン濃度：☆［Ｈ^+］を［１］式の分子と分母の両方に乗じる！
Ｋh＝［ＣＨ3ＣＯＯＨ］［ＯＨ^-］☆［Ｈ^+］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］
［３］：［２］の右辺の、［ＣＨ3ＣＯＯＨ］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］の部分だけに着目すると、酢酸の電離定数Ｋa：［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］／［ＣＨ3ＣＯＯＨ］をひっくり返した形になっています。つまり電離定数Ｋaの「※ 逆数：１／Ｋa」という感じで考えますと次の様になります。
(Ⅰ)：「※ 電離定数Ｋa＝［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］／［ＣＨ3ＣＯＯＨ］」を、ひっくり返した形にすると、
(Ⅱ)：「１／Ｋa」＝［ＣＨ3ＣＯＯＨ］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］
(Ⅱ)の「１／Ｋa」を、加水分解定数Ｋhの右辺に代入すると、
Ｋh＝［ＣＨ3ＣＯＯＨ］★［ＯＨ^-］☆［Ｈ^+］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］＝★［ＯＨ^-］☆［Ｈ^+］／Ｋa
ここで分子の部分である、★［ＯＨ^-］☆［Ｈ^+］は、
★［ＯＨ^-］×☆［Ｈ^+］＝Ｋw(水のイオン積)を表している事から、これ等をまとめると、
Ｋh＝［ＣＨ3ＣＯＯＨ］★［ＯＨ^-］☆［Ｈ^+］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］＝★［ＯＨ^-］☆［Ｈ^+］／Ｋa＝Ｋw／Ｋa ∴Ｋh＝Ｋw／Ｋa
が成立します！
もう１通りの求め方はスムーズにそのまま考えて、電離定数Ｋaと加水分解定数Ｋhを乗じ、水のイオン積Ｋwを求め公式化します。
Ｋa＝［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］／［ＣＨ3ＣＯＯＨ］
Ｋh＝［ＣＨ3ＣＯＯＨ］★［ＯＨ^-］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-］
ＫaとＫhを乗じ合い、酢酸分子ＣＨ3ＣＯＯＨ、酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-をそれぞれ消去し合うと、
Ｋa×Ｋh＝｛［ＣＨ3ＣＯＯ^-］☆［Ｈ^+］／［ＣＨ3ＣＯＯＨ］｝×｛［ＣＨ3ＣＯＯＨ］★［ＯＨ^-］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-］｝＝☆［Ｈ^+］★［ＯＨ^-］＝Ｋw ∴Ｋa×Ｋh＝Ｋw
が成立しますが、もう少し補足説明したいと思います！
(１．)：「※ まず、分母：０.１０mol／Ｌの酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-が加水分解され、同じモル濃度の、分子：(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］と［ＯＨ^-(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］が生成されます。これを計算しますと、加水分解定数Ｋh(＝１０^(-9)mol／Ｌ)が確定します！」。
Ｋh(＝１０^(-9)mol／Ｌ)＝(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］・［ＯＨ^-(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-(＝０.１０mol／Ｌ)］
(２．)：次に今度は、(１．)の加水分解で生じた酢酸分子の(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］が電離して、電離定数Ｋa(※ 酢酸の電離定数Ｋaが、２５℃で≒１０^(-5)mol／Ｌである事を利用します！)が成立します！
Ｋa(＝１０^(-5)mol／Ｌ)＝［ＣＨ3ＣＯＯ^-(※ ≒０.１０mol／Ｌ)］・［Ｈ^+(＝１０^(-9)mol／Ｌ)］／(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］
【※ ここが少々紛らわしいのですが、本来分母である(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］が電離しますと、通常ならば分子である、［ＣＨ3ＣＯＯ^-(※ ≒０.１０mol／Ｌ)］と［Ｈ^+(＝１０^(-9)mol／Ｌ)］は、全く同じであるはずなのですが、ここではモル濃度の値が両方一致していません！
これは電離定数Ｋaを１０^(-5)mol／Ｌとして成立させるために、この様な計算式となっています。何故分子のモル濃度が一致してないかと言いますと、
(１．)の分母の酢酸イオン：［ＣＨ3ＣＯＯ^-(＝０.１０mol／Ｌ)］は、一旦加水分解によって僅かですが、酢酸(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］が生じ、生じた(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］が今度は電離によって、さらに僅かな酢酸イオン：［ＣＨ3ＣＯＯ^-(＝１０^(-9)mol／Ｌ)］と、水素イオン：［Ｈ^+(＝１０^(-9)mol／Ｌ)］とが全く同じモル濃度として生成されます！
この時の酢酸イオン：［ＣＨ3ＣＯＯ^-(※ ≒０.１０mol／Ｌ)］だけ考えますと、最初の(１．)の加水分解で酢酸(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ］として酢酸イオン：［ＣＨ3ＣＯＯ^-］が 「※ １０^(-5)mol／Ｌ)」だけ減少しています！
次に(２．)の酢酸の電離で酢酸イオン：［ＣＨ3ＣＯＯ^-］が「※ １０^(-9)mol／Ｌ」だけ(１．)より、増加しています！
この事から、(１．)の分母の酢酸イオン：［ＣＨ3ＣＯＯ^-(＝０.１０mol／Ｌ)］の濃度は、「※ 酢酸イオンの加水分解によって酢酸イオンが僅かに減少しても、酢酸の電離で酢酸イオンが僅かに増加しても、さほど酢酸イオンのモル濃度：０.１０〔mol／Ｌ〕と変わらない事から(２．)では、残った酢酸イオンは、［ＣＨ3ＣＯＯ^-(※ ≒０.１０mol／Ｌ)］と考えて公式化させています！」】
【※ ［※ 酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-のモル濃度：０.１０〔mol／Ｌ〕］－［※ 加水分解時に減少した酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-のモル濃度：１０^(-5)〔mol／Ｌ〕］＋［※ 電離平衡時に増加した酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-のモル濃度：１０^(-9)〔mol／Ｌ〕］≒０.１０〔mol／Ｌ〕 ∴ 残った酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-のモル濃度は、最初のモル濃度：０.１０〔mol／Ｌ〕とさほど変わらないと言える！】
以上の事から、(１．)のＫhと(２．)のＫaを乗じると、次式が成立します！
Ｋh(＝１０^(-9)mol／Ｌ)×Ｋa(＝１０^(-5)mol／Ｌ) ＝Ｋw(＝１.０×１０^(-14)〔(mol／Ｌ)^2〕) ∴Ｋh×Ｋa＝Ｋw
また、酢酸イオンと酢酸分子のモル濃度で表すと、
(a)(［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］・［ＯＨ^-(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］／［ＣＨ3ＣＯＯ^-(＝０.１０mol／Ｌ)］)×(［ＣＨ3ＣＯＯ^-(※ ≒０.１０mol／Ｌ)］・［Ｈ^+(＝１０^(-9)mol／Ｌ)］／(a)［ＣＨ3ＣＯＯＨ(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］)
より、分母と分子の酢酸イオン：ＣＨ3ＣＯＯ^-と、酢酸分子：ＣＨ3ＣＯＯＨとを互いに消去し合うと、Ｋhの［ＯＨ^-(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］ と、Ｋaの［Ｈ^+(＝１０^(-9)mol／Ｌ)］だけが残り、次式が成立します！
［ＯＨ^-(＝１０^(-5)mol／Ｌ)］×［Ｈ^+(＝１０^(-9)mol／Ｌ)］＝Ｋw(＝１.０×１０^(-14)〔(mol／Ｌ)^2〕) ∴Ｋh×Ｋa＝Ｋw
以上２通りが、加水分解定数Ｋh、電離定数Ｋa、水のイオン積Ｋwの関係が成立する事を表すものです。それではこの関係を基にして変形式と称するものと、塩の加水分解の問題を解いていきましょう！
【※ Ｋh＝Ｋw／Ｋa 】
の様に、非常に重要な公式としても表す事が出来るために、「※ 今後勝手ながらこの公式を変形式と称するものに、加水分解定数Ｋh、電離定数Ｋa、水のイオン積Ｋwを利用させて頂きます。」ので、御理解の程宜しくお願い致します！
５．酢酸ナトリウム：ＣＨ3ＣＯＯＮaと塩化アンモニウム：ＮＨ4Ｃlの加水分解定数Ｋhの役割の違い！
皆さんに是非着目理解しておいて頂きたい事があります。それが、「※ 酢酸ナトリウム：ＣＨ3ＣＯＯＮaと、塩化アンモニウム：ＮＨ4Ｃlの真逆的関係性！」です。
両者の水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］と、水素イオン濃度：［Ｈ^+］の公式を、次の様に着目して観ると全く真逆的な関係性にある事が理解出来ます！
［１．］水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］の求め方を比較して観ると、
(Ⅰ)：酢酸ナトリウム：ＣＨ3ＣＯＯＮaの［ＯＨ^-］＝ｃｈ＝√ｃＫｈ＝☆√(ｃ・Ｋw／Ｋa)⇔塩化アンモニウム：ＮＨ4Ｃlの［ＯＨ^-］＝Ｋw／［Ｈ^+］＝Ｋw／ｃｈ＝Ｋw／√ｃＫｈ＝☆√(Ｋb・Ｋw／ｃ)
(Ⅱ)：(Ⅰ)より、
【※ ＣＨ3ＣＯＯＮaの［ＯＨ^-］＝☆√(ｃ・Ｋw／Ｋa)⇔ＮＨ4Ｃlの［ＯＨ^-］＝☆√(Ｋb・Ｋw／ｃ) 】
上記の様に、［ＯＨ^-］を求めるために必要な、「※ モル濃度ｃ・電離定数Ｋa・電離定数Ｋb・水のイオン積Ｋw」 に着目すると、「※ 互いの☆√の中の、水のイオン積Ｋwを除いた、モル濃度ｃ・電離定数Ｋa・電離定数Ｋbの位置が、分子と分母とで真逆的な関係になっている！」事に気付きます。
［２．］水素イオン濃度：［Ｈ^+］の求め方を比較して観ると、
(Ⅰ)：酢酸ナトリウム：ＣＨ3ＣＯＯＮaの［Ｈ^+］＝Ｋw／ｃｈ＝Ｋw／√ｃＫｈ＝★√(Ｋa・Ｋw／ｃ)⇔塩化アンモニウム：ＮＨ4Ｃlの［Ｈ^+］＝ｃｈ＝√ｃＫｈ＝★√(ｃ・Ｋw／Ｋb)
(Ⅱ)：(Ⅰ)より、
【※ ＣＨ3ＣＯＯＮaの［Ｈ^+］＝★√(Ｋa・Ｋw／ｃ)⇔ＮＨ4Ｃlの［Ｈ^+］＝★√(ｃ・Ｋw／Ｋb) 】
［１．］と同様に、「※ 互いの★√の中の、水のイオン積Ｋwを除いた、モル濃度ｃ・電離定数Ｋa・電離定数Ｋbの位置が、分子と分母とで真逆的な関係になっています！」。
［１．］と［２．］の［Ｈ^+］と［ＯＨ^-］の真逆的な関係性を理解しインプットしておいてもらいますと、塩の加水分解によってpＨを求める問題に役立つと思いますので、
【※ ＣＨ3ＣＯＯＮaの［ＯＨ^-］＝☆√(ｃ・Ｋw／Ｋa)⇔ＮＨ4Ｃlの［ＯＨ^-］＝☆√(Ｋb・Ｋw／ｃ) 】
【※ ＣＨ3ＣＯＯＮaの［Ｈ^+］＝★√(Ｋa・Ｋw／ｃ)⇔ＮＨ4Ｃlの［Ｈ^+］＝★√(ｃ・Ｋw／Ｋb) 】
迷わず問題を解くためにも、上記２つの関係性は重要ですので、しっかり理解し引き出せる様にしておかれたらと思います！
６．変形式をイメージして、塩の加水分解の仕組みを解き明かそう！
もちろん変形式の意味を理解した上での事です。既に皆さんには塩の加水分解についての必要な情報はここまで御覧頂いていますが、もし変形式と称するものが御理解されない場合には、今一度理解されていない所を再確認して頂き、理解されてから再度一気にインプットしてみて下さい！
理解された後、初歩的な塩の加水分解の問題から利用して頂きますと、段々と変形式を使用する意味が解ってくると思いますので、一度お試し下さい！
また定番ですが、皆さんに御理解頂きます様に、通常の問題とは少々異なり、必要以上に問題を作成してある場合がありますので、どうか御了承下さい。
(Ⅰ)：「※ Ｋh＝Ｋw／Ｋa 」(Ⅱ)：「※ Ｋa＝Ｋw／Ｋh 」(Ⅲ)：「※ Ｋh×Ｋa＝Ｋw 」
の３公式に付きましては、変形式の中には記載されていませんが、変形式と同様の重要な公式として一まとめにして理解して頂くという意味で、
「※ 変形式＋塩の加水分解の重要公式！」
として上画像で表していますので、是非同時にインプットしておいてもらって、いつでも思い出して応用化出来る様にしておいて下さい！皆さんが覚えやすい、(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)のいずれかの公式を１つだけインプットして頂ければ充分対応出来ますので、変形式と同様御使用お願い致します！
また、(３)の「※ ［Ｈ^+］＝Ｋw／√ｃＫｈ＝√(Ｋa・Ｋw／ｃ)ですが、Ｋw＝√Ｋw^2、√ｃＫｈ＝√(ｃ・Ｋw／Ｋa)より、
［Ｈ^+］＝Ｋw／√ｃＫｈ＝√Ｋw^2／√(ｃ・Ｋw／Ｋa)＝√Ｋw^2×√(Ｋa／ｃ・Ｋw)＝√(Ｋa・Ｋw／ｃ)
としてお考え下さい。それでは早速問題を解いていきましょう！】
〔問．１〕０.１０mol／Ｌの酢酸ナトリウムＣＨ3ＣＯＯＮa水溶液がある。
［１］：酢酸ナトリウムの加水分解度ｈが６.０×１０^(-5)の加水分解定数Ｋhを求めよ。
変形式(１)より、
Ｋh＝ｃｈ^2＝０.１０×(６.０×１０^(-5))^2＝３.６×１０^(-10) 答．Ｋh＝３.６×１０^(-10)〔mol／Ｌ〕
［２］：電離定数Ｋaを小数第１位までとして求めよ。ただし、水のイオン積Ｋw＝１.０×１０^(-14)〔(mol／Ｌ)^2〕とする。
Ｋh＝Ｋw／Ｋaより、
Ｋa＝Ｋw／Ｋh＝(１.０×１０^(-14))／(３.６×１０^(-10))≒２.８×１０^(-5) 答．Ｋa＝２.８×１０^(-5)〔mol／Ｌ〕
［３］：水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］を小数第１位までとし３通り求めよ。ただし、√０.３６＝０.６０、√２.８＝１.６７とする。
(Ⅰ)：変形式(２)より、
［ＯＨ^-］＝ｃｈ＝０.１０×６.０×１０^(-5)＝６.０×１０^(-6) 答．［ＯＨ^-］＝６.０×１０^(-6)〔mol／Ｌ〕
(Ⅱ)：変形式(２)より、条件：√０.３６＝０.６０とし、
［ＯＨ^-］＝√ｃＫh＝√(０.１０×３.６×１０^(-10))＝√(０.３６×１０^(-10))＝０.６０×１０^(-5)＝６.０×１０^(-6) 答．［ＯＨ^-］＝６.０×１０^(-6)〔mol／Ｌ〕
(Ⅲ)：変形式(２)と、Ｋh＝Ｋw／Ｋaより、条件：√２.８＝１.６７とし、
［ＯＨ^-］＝√ｃＫh＝√(ｃ・Ｋw／Ｋa)＝√(☆０.１０×１.０×１０^(-14)／２.８×１０^(-5))＝√☆(１／１０)×√(１.０×１０^(-14)／★２.８×１０^(-5))＝√(１.０×１０^(-14)／★２８×１０^(-5))＝√(１.０×１０^(-14)／★２.８×１０^(-4))＝１.０×１０^(-5)／★√２.８＝１.０×１０^(-5)／★１.６７≒６.０×１０^(-6) 答．［ＯＨ^-］＝６.０×１０^(-6)〔mol／Ｌ〕
［４］：この水溶液のpＯＨを有効数字２桁までとし求めよ。ただし、log(10)［２.０］＝０.３０、log(10)［３.０］＝０.４８とする。
［３］の［ＯＨ^-］＝６.０×１０^(-6)〔mol／Ｌ〕 より、
pＯＨ＝－log(10)［ＯＨ^-］＝－log(10)［６.０×１０^(-6)］＝－log(10)［２.０×３.０×１０^(-6)］＝－(log(10)［２.０］＋log(10)［３.０］＋log(10)［１０^(-6)］)＝－(０.３０＋０.４８－６)＝５.２２ 答．pＯＨ＝５.２
［５］：加水分解定数Ｋhを利用し、有効数字２桁までとし水素イオン濃度：［Ｈ^+］を求め、これよりpＨも有効数字２桁までとし求めよ。ただし、√２.８＝１.７、log(10)［１.７］＝０.２３とする。
［Ｈ^+］＝√(Ｋa・Ｋw／ｃ)＝√(２.８×１０^(-5)×１.０×１０^(-14)／０.１０)≒１.７×１０^(-9) 答．［Ｈ^+］＝１.７×１０^(-9)〔mol／Ｌ〕
pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］＝－log(10)［１.７×１０^(-9)］＝－(log(10)［１.７］＋log(10)［１０^(-9)］)＝－(０.２３－９)＝８.７７ 答．pＨ＝８.８
［６］：１４(pＫw)が成立する事を証明せよ。
［４］、［５］より、pＨ＋pＯＨ＝１４を利用し、
答．pＨ＋pＯＨ＝５.２＋８.８＝１４より、１４(pＫw)が成立する。
〔問．２〕０.２０mol／Ｌの酢酸ナトリウムＣＨ3ＣＯＯＮa水溶液がある。
［１］：この水溶液の加水分解定数Ｋhと、加水分解度hを求めよ。ただし、電離定数Ｋa＝２.０×１０^(-5)、√４^(-1)＝０.５０とする。
Ｋh＝Ｋw／Ｋa＝(１.０×１０^(-14))／(２.０×１０^(-5))＝(１／２)×１０^(-9)＝５.０×１０^(-10) 答．Ｋh＝５.０×１０^(-10)〔mol／Ｌ〕
加水分解度hは、変形式(１)：Ｋh＝ｃh^2より、条件：√４^(-1)＝０.５０として、
h＝√Ｋh／ｃ＝√(Ｋw／Ｋa／ｃ)＝√(１.０×１０^(-14)／０.２０×２.０×１０^(-5))＝√(１.０×１０^(-14)／４.０×１０^(-6))＝√(１／４×１０^(-8))＝√(４^(-1)×１０^(-8))＝０.５０×１０^(-4)＝５.０×１０^(-5) 答．h＝５.０×１０^(-5)
［２］：ＣＨ3ＣＯＯＮa水溶液の水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］を３通り求めよ。
変形式(２)より、
(Ⅰ)：［ＯＨ^-］＝ｃh＝０.２０×５.０×１０^(-5)＝１.０×１０^(-5) 答．［ＯＨ^-］＝１.０×１０^(-5)〔mol／Ｌ〕
(Ⅱ)：［ＯＨ^-］＝√ｃＫｈ＝√(０.２０×５.０×１０^(-10))＝１.０×１０^(-5) 答．［ＯＨ^-］＝１.０×１０^(-5)〔mol／Ｌ〕
(Ⅲ)：［ＯＨ^-］＝√ｃＫｈ＝√(ｃ・Ｋw／Ｋa)＝√(０.２０×１.０×１０^(-14)／２.０×１０^(-5))＝１.０×１０^(-5) 答．［ＯＨ^-］＝１.０×１０^(-5)〔mol／Ｌ〕
［３］：この水溶液のpＯＨとpＨを求めよ。
(Ⅰ)：pＯＨは［２］の［ＯＨ^-］＝１.０×１０^(-5)〔mol／Ｌ〕より、
pＯＨ＝－log(10)［ＯＨ^-］＝－log(10)［１.０×１０^(-5)］＝－(log(10)［１.０］＋log(10)［１０^(-5)］)＝－(０－５)＝５.０ 答．pＯＨ＝５.０
(Ⅱ)：pＨは、「pＨ＋pＯＨ＝１４」より、
pＨ＝１４－５.０＝９.０ 答．pＨ＝９.０
［４］：ＣＨ3ＣＯＯＮa水溶液の水素イオン濃度：［Ｈ^+］と、求めた［Ｈ^+］からpＨを求めよ。
(Ⅰ)：変形式(３)より［Ｈ^+］は、
［Ｈ^+］＝√(Ｋa・Ｋw／ｃ)＝√(２.０×１０^(-5)×１.０×１０^(-14)／０.２０)＝√(２.０×１０^(-5)×１.０×１０^(-14)／２.０×１０^(-1))＝１.０×１０^(-9) 答．［Ｈ^+］＝１.０×１０^(-9)〔mol／Ｌ〕
(Ⅱ)：pＨは(Ⅰ)の［Ｈ^+］より、
pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］＝－log(10)［１.０×１０^(-9)］＝－(log(10)［１.０］＋log(10)［１０^(-9)］)＝－(０－９)＝９.０ 答．pＨ＝９.０
［１．］：１つ目は、変形式(２)より水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］を求めてからpＯＨを求め、pＨを求める！
(Ⅰ)：まず［ＯＨ^-］を求める！
［ＯＨ^-］＝ｃh＝√ｃＫｈ＝√(ｃ・Ｋw／Ｋa)
(Ⅱ)：次にpＯＨを求める！
pＯＨ＝－log(10)［ＯＨ^-］
(Ⅲ)：最後に、pＫw(１４)よりpＨを求める！
pＨ＋pＯＨ＝１４より、
１４－pＯＨ＝pＨ
［２．］：２つ目は、変形式(３)より［Ｈ^+］を求め、pＨを求める！
(Ⅰ)：［Ｈ^+］＝√(Ｋa・Ｋw／c)
(Ⅱ)：pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］
大まかですが、上記の２つの求め方を意識して覚える必要は無く、変形式に沿った求め方ですので気楽に理解しておかれたらと思い記載しときました！】
〔問．３〕０.１０mol／Ｌの酢酸ＣＨ3ＣＯＯＨ水溶液１００ｍＬに、０.１０mol／Ｌの水酸化ナトリウムＮaＯＨ水溶液１００ｍＬを加え混合した酢酸ナトリウムＣＨ3ＣＯＯＮa水溶液がある。
［１］：生成した酢酸ナトリウムＣＨ3ＣＯＯＮaのモル濃度を求めよ。
(Ⅰ)：酢酸と水酸化ナトリウムの中和反応により、酢酸ナトリウムＣＨ3ＣＯＯＮaが生成し、その物質量〔mol〕をまず計算すると、
酢酸：１(価数)×０.１０mol／Ｌ×｛１００ｍＬ／(１０００ｍＬ／Ｌ)｝＝水酸化ナトリウム：１(価数)×０.１０mol／Ｌ×｛１００ｍＬ／(１０００ｍＬ／Ｌ)｝＝０.０１〔mol〕(物質量)
(Ⅱ)：次に水溶液中の体積に着目し、物質量〔mol〕÷体積〔ｍＬ／(ｍＬ／Ｌ)＝Ｌ〕＝モル濃度〔mol／Ｌ〕より、モル濃度〔mol／Ｌ〕を求める。
０.０１mol(物質量)÷｛(１００ｍＬ＋１００ｍＬ)／(１０００ｍＬ／Ｌ)(体積)｝＝０.０１mol×｛(１０００ｍＬ／Ｌ)／２００ｍＬ｝＝０.０５ 答．ｃ＝０.０５０〔mol／Ｌ〕
［２］：この水溶液の加水分解定数Ｋhを小数第１位までとし求めよ。ただし、酢酸の電離定数Ｋaを、Ｋa＝２.８×１０^(-5)〔mol／Ｌ〕、水のイオン積を、Ｋw＝１.０×１０^(-14))〔mol／Ｌ〕^2、２.８^(-1)＝０.３６とする。
塩の加水分解の重要公式：Ｋh＝Ｋw／Ｋaより、
Ｋh＝(１.０×１０^(-14)〔mol／Ｌ〕^2)／(２.８×１０^(-5)〔mol／Ｌ〕)＝２.８^(-1)×１０^(-9)＝０.３６×１０^(-9)＝３.６×１０^(-10) 答．Ｋh＝３.６×１０^(-10)〔mol／Ｌ〕
［３］：酢酸ナトリウムの加水分解度ｈを求めよ。
変形式(１)のＫh＝ｃｈ^2より、
ｈ＝√(Ｋh／ｃ)＝√(３.６×１０^(-10)／０.０５０)＝√(３.６×１０^(-10)／５.０×１０^(-2))≒８.５×１０^(-5) 答．ｈ＝８.５×１０^(-5)
［４］：この水溶液の、水酸化物イオン濃度：［ＯＨ^-］を３通り求めよ。
変形式(２)より、
(Ⅰ)：［ＯＨ^-］＝ｃｈ＝０.０５０×８.５×１０^(-5)≒４.３×１０^(-6) 答．［ＯＨ^-］＝４.３×１０^(-6)〔mol／Ｌ〕
(Ⅱ)：［ＯＨ^-］＝√ｃＫｈ＝√(０.０５０×３.６×１０^(-10))≒４.２×１０^(-6) 答．［ＯＨ^-］＝４.２×１０^(-6)〔mol／Ｌ〕
(Ⅲ)：［ＯＨ^-］＝√ｃＫｈ＝√(ｃ・Ｋw／Ｋa)＝√(０.０５×１.０×１０^(-14)／２.８×１０^(-5))≒４.２×１０^(-6) 答．［ＯＨ^-］＝４.２×１０^(-6)〔mol／Ｌ〕
［５］：この水溶液の、水素イオン濃度：［Ｈ^+］を求めよ。ただし［４］の(Ⅱ)と(Ⅲ)の［ＯＨ^-］＝４.２×１０^(-6)〔mol／Ｌ〕を用いて求めよ。
変形式(３)より、
［Ｈ^+］＝Ｋw／［ＯＨ^-］＝(１.０×１０^(-14))／(４.２×１０^(-6))≒２.４×１０^(-9) 答．［Ｈ^+］＝２.４×１０^(-9)〔mol／Ｌ〕
［６］：酢酸ナトリウムＣＨ3ＣＯＯＮa水溶液のpＨを小数第２位までとし求めよ。ただし、log(10)［２.４］＝０.３８とする。
pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］＝－log(10)［２.４×１０^(-9)］＝－(log(10)［２.４］＋log(10)［１０^(-9)］)＝－(０.３８－９)＝８.６２ 答．pＨ＝８.６２
〔問．４〕０.１０mol／Ｌの炭酸ナトリウムＮa2ＣＯ3水溶液がある。
［１］：この水溶液の加水分解定数Ｋhを求めよ。ただし、炭酸Ｈ2ＣＯ3の電離定数を、電離定数Ｋ1＝４.５×１０^(-7)、電離定数Ｋ2＝４.７×１０^(-11)、水のイオン積Ｋw＝１.０×１０^(-14)〔mol／Ｌ〕^2、４.７^(-1)＝０.２１とする。
ＣＯ3^(2-)＋Ｈ2Ｏ⇔＋ＨＣＯ3^-＋ＯＨ^-(※ 加水分解平衡)より、
Ｋ＝［ＨＣＯ3^-］［ＯＨ^-］／［ＣＯ3^(2-)］［Ｈ2Ｏ］とし、Ｈ2Ｏ(一定)を左辺に移項しＫhとする！
Ｋ(Ｈ2Ｏ)＝Ｋh＝［ＨＣＯ3^-］［ＯＨ^-］／［ＣＯ3^(2-)］より、
Ｋh＝［ＨＣＯ3^-］［ＯＨ^-］／［ＣＯ3^(2-)］(※ ここで酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-のＫhを求める場合と同様に［Ｈ^+］を分子・分母に乗じると、
Ｋh＝☆［ＨＣＯ3^-］★［Ｈ^+］★［ＯＨ^-］／☆［Ｈ^+］☆［ＣＯ3^(2-)］となり、ここで「Ｋ2＝Ｋa2」として考えると、
(Ⅰ)：☆［ＨＣＯ3^-］／☆［Ｈ^+］☆［ＣＯ3^(2-)］＝(１／Ｋa2)とし、
(Ⅱ)：★［Ｈ^+］★［ＯＨ^-］＝Ｋwとすると、
Ｋh＝［ＨＣＯ3^-］［ＯＨ^-］／［ＣＯ3^(2-)］＝Ｋw／Ｋa2(＝Ｋw×(１／Ｋa2)) ∴Ｋh＝Ｋw／Ｋa2
Ｋh＝Ｋw／Ｋa2＝(１.０×１０^(-14))／(４.７×１０^(-11))＝４.７^(-1)×１０^(-3)
条件：４.７^(-1)＝０.２１より、
Ｋh＝４.７^(-1)×１０^(-3)＝０.２１×１０^(-3)＝２.１×１０^(-4) 答．Ｋh＝２.１×１０^(-4)〔mol／Ｌ〕
［２］：Ｎa2ＣＯ3水溶液のpＨを小数第１位までとし求めよ。ただし、√０.２１＝０.４６、log(10)［２.０］＝０.３０、log(10)［２.３］＝０.３６とする。
「※ Ｋh＝［ＨＣＯ3^-］［ＯＨ^-］／［ＣＯ3^(2-)］」の［ＯＨ^-］を「※ 変形式(２)：［ＯＨ^-］＝√ｃＫｈ」より(＝※ 酢酸イオンＣＨ3ＣＯＯ^-と同じ公式！)求めると、
［ＯＨ^-］＝√ｃＫｈ＝√(０.１０×２.１×１０^(-4))＝√(２.１×１０^(-5))＝√(０.２１×１０^(-4))＝０.４６×１０^(-2)＝４.６×１０^(-3)〔mol／Ｌ〕
pＯＨ＝－log(10)［ＯＨ^-］＝－log(10)［４.６×１０^(-3)］＝－log(10)［２.０×２.３×１０^(-3)］＝－(log(10)［２.０］＋log(10)［２.３］＋log(10)［１０^(-3)］)＝－(０.３０＋０.３６－３)＝２.３４
pＨは、「pＨ＋pＯＨ＝１４」より、
pＨ＝１４－２.３４＝１１.６６ 答．pＨ＝１１.７
Ｈ2Ｏ⇔Ｈ^+＋ＯＨ^-(※ Ｈ2Ｏの電離平衡！)
この僅かに電離するＨ^+を、０.１０〔mol／Ｌ〕のＣＯ3^(2-)とＨＣＯ3^-(※ 両物質のモル濃度：０.１０〔mol／Ｌ〕を基準として考えます！)が受け取り加水分解が開始され、平衡が右方向へと移動し、Ｈ2Ｏの電離平衡の状態の中、ＣＯ3^(2-)とＨＣＯ3^-の加水分解による平衡が生じます。
(Ⅰ)：ＣＯ3^(2-)＋Ｈ2Ｏ⇔＋ＨＣＯ3^-＋ＯＨ^-
(Ⅱ)：ＨＣＯ3^-＋Ｈ2Ｏ⇔Ｈ2ＣＯ3＋ＯＨ^-
この時のモル濃度が同じ０.１０〔mol／Ｌ〕のＣＯ3^(2-)のＫhと、０.１０〔mol／Ｌ〕のＨＣＯ3^-のＫhについて考えてみます(※ 本来は同じＫhですが、〔問．５〕の様にＨＣＯ3^-の場合、※不均化反応が生じるため、あえてＫhについては、(１)：ＣＯ3^(2-)をＫh1、(２)：ＨＣＯ3^-をＫh2として分けて考える事にします！)。
(１)：ＣＯ3^(2-)のＫh1＝☆［ＨＣＯ3^-］［ＯＨ^-］／［ＣＯ3^(2-)］＝２.１×１０^(-4)〔mol／Ｌ〕
(２)：ＨＣＯ3^-のＫh2＝＝［Ｈ2ＣＯ3］［ＯＨ^-］／［ＨＣＯ3^-］＝２.２×１０^(-8)〔mol／Ｌ〕「※ 問．５の［１］のＫhの値を使用しています！」
(３)：ＨＣＯ3^-の電離定数Ｋa2＝［Ｈ^+］［ＣＯ3^(2-)］／［ＨＣＯ3^-］＝４.７×１０^(-11)〔mol／Ｌ〕
この時点での加水分解定数Ｋh1とＫh2の値より、ＣＯ3^(2-)の加水分解定数Ｋh1の方が、ＨＣＯ3^-の加水分解定数Ｋh2より、加水分解定数Ｋhが大きいため、はるかに水素イオン：Ｈ^+を受け取りやすい状態にある事が解ります！
この加水分解定数Ｋh同士の比較により、 (１)のＣＯ3^(2-)の加水分解により生じた ☆［ＨＣＯ3^-］について考えてみますと、０.１０〔mol／Ｌ〕のＣＯ3^(2-)が電離したＨ2ＯのＨ^+を受け取る力が ＨＣＯ3^-より強いためＨ2ＯのＨ^+は減少し、結果ＨＣＯ3^-はＨ2Ｏの減少したＨ^+を受け取りにくくなり(※ 電離したＯＨ^-が増加するため)、ＨＣＯ3^-はＨＣＯ3^-自身のＨ^+を放出するしかなくなるという加水分解平衡状態にあります！
つまりＨＣＯ3^-は、ＣＯ3^(2-)が一方的にＨ^+を受け取ってしまうために、(３)のＨＣＯ3^-によるＨ^+を放出する電離平衡のみが生じ、結局(２)のＨＣＯ3^-による加水分解自体さほど生じない事になります！
以上の事より、ＣＯ3^(2-)による加水分解の場合、加水分解定数Ｋh1の値よりはるかに小さい電離定数Ｋa2によるＨＣＯ3^-の電離は無視出来、Ｋh1のＣＯ3^(2-)による加水分解のみ考慮すればいいと言う事になります！少々紛らわしいのですが、要するに、
【※ (３)の電離定数Ｋa2によるＨＣＯ3^-の電離は無視出来ますが、ＣＯ3^(2-)による加水分解の公式にＫa2は必要と言う事になります。混同しない様に御理解下さい！】
［３］：Ｎa2ＣＯ3水溶液の水素イオン濃度：［Ｈ^+］とpＨを小数第１位までとし求めよ。ただし、√４.７＝２.２、log(10)［２.２］＝０.３４とする。
(Ⅰ)：※ 変形式(３)の、［Ｈ^+］＝√(Ｋa・Ｋw／ｃ)より、条件：√４.７＝２.２から、
［Ｈ^+］＝√(Ｋa・Ｋw／ｃ)＝√(☆Ｋa2・Ｋw／ｃ)＝√(４.７×１０^(-11)×１.０×１０^(-14)／０.１０)≒２.２×１０^(-12) 答．［Ｈ^+］＝２.２×１０^(-12)〔mol／Ｌ〕
(Ⅱ)：pＨは、条件：log(10)［２.２］＝０.３４より、
pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］＝－log(10)［２.２×１０^(-12)］＝－(log(10)［２.２］＋log(10)［１０^(-12)］)＝－(０.３４－１２)＝１１.６６ 答．pＨ＝１１.７
〔問．５〕０.１０mol／Ｌの炭酸水素ナトリウムＮaＨＣＯ3水溶液に関係する必要な炭酸Ｈ2ＣＯ3の電離定数を、電離定数Ｋ1＝４.５×１０^(-7)、電離定Ｋ2＝４.７×１０^(-11)とする。
［１］：ＨＣＯ3^-の加水分解定数Ｋhを小数第１位までとし求めよ。ただし、４.５^(-1)≒０.２２とする。
(Ⅰ)：まず、ＨＣＯ3^-の水溶液中での加水分解平衡により水酸化物イオン：ＯＨ^-が生成するＫhは、
ＨＣＯ3^-＋Ｈ2Ｏ⇔Ｈ2ＣＯ3＋ＯＨ^-(※ 加水分解平衡！)
Ｋ＝［Ｈ2ＣＯ3］［ＯＨ^-］／［ＨＣＯ3^-］［Ｈ2Ｏ］(※［Ｈ2Ｏ］を一定とみなし左辺のＫと同様とすると)、
Ｋh＝［Ｈ2ＣＯ3］［ＯＨ^-］／［ＨＣＯ3^-］(※ 分子・分母に［Ｈ^+］を乗じると)、
Ｋh＝☆［Ｈ2ＣＯ3］★［ＯＨ^-］★［Ｈ^+］／☆［Ｈ^+］☆［ＨＣＯ3^-］(※☆［Ｈ2ＣＯ3］／☆［Ｈ^+］☆［ＨＣＯ3^-］＝(１／Ｋ1)、★［ＯＨ^-］★［Ｈ^+］＝Ｋwより、Ｋ1をＫa1とすると)、
Ｋh＝Ｋw／Ｋ1＝Ｋw／Ｋa1 ∴Ｋh＝Ｋw／Ｋa1
(Ⅱ)：次に、Ｈ2ＣＯ3の電離定数Ｋ1をＫa1とする電離平衡は、
Ｈ2ＣＯ3⇔ＨＣＯ3^-＋Ｈ^+(※ 電離平衡！)
Ｋa1＝［ＨＣＯ3^-］［Ｈ^+］／［Ｈ2ＣＯ3］＝４.５×１０^(-7)〔mol／Ｌ〕を、(Ⅰ)のＫh＝Ｋw／Ｋa1に代入すると、
Ｋh＝(１.０×１０^(-14))／(４.５×１０^(-7))＝４.５^(-1)×１０^(-7)＝０.２２×１０^(-7)≒２.２×１０^(-8) 答．Ｋh＝２.２×１０^(-8)〔mol／Ｌ〕
［２］：ＮaＨＣＯ3水溶液の水素イオン濃度［Ｈ^+］を小数第１位までとし求めよ。
(Ⅰ)：ＨＣＯ3^-の水溶液中での平衡は、
ＨＣＯ3^-＋ＨＣＯ3^-⇔Ｈ2ＣＯ3＋ＣＯ3^(2-)
(Ⅱ)：これを平衡定数Ｋとして表し、分子・分母に［Ｈ^+］を乗じ、Ｋ1をＫa1、Ｋ2をＫa2とすると、
Ｋ＝［Ｈ2ＣＯ3］［ＣＯ3^(2-)］／［ＨＣＯ3^-］^2
Ｋ＝☆［Ｈ2ＣＯ3］★［ＣＯ3^(2-)］★［Ｈ^+］／★［ＨＣＯ3^-］☆［ＨＣＯ3^-］☆［Ｈ^+］＝☆(１／Ｋ1)×★Ｋ2＝Ｋa2／Ｋa1
Ｋ＝Ｋa2／Ｋa1＝(４.７×１０^(-11))／(４.５×１０^(-7))＝１.０×１０^(-4)〔mol／Ｌ〕
(Ⅰ)の平衡により生成した、Ｈ2ＣＯ3とＣＯ3^(2-)のモル濃度は、さほど変わらないため、「※ Ｈ2ＣＯ3のモル濃度≒ＣＯ3^(2-)のモル濃度 」と出来る事から、水素イオン濃度：［Ｈ^+］は、
平衡定数Ｋ＝［Ｈ2ＣＯ3］［ＣＯ3^(2-)］／［ＨＣＯ3^-］^2＝(Ｋa2／Ｋa1)
より、Ｋa1とＫa2による公式が必要である事が理解出来、これを乗じ、分母・分子のＨＣＯ3^-同士を消去し合うと、
Ｋ1×Ｋ2＝Ｋa1×Ｋa2＝(☆［ＨＣＯ3^-］［Ｈ^+］／［Ｈ2ＣＯ3］)×(［Ｈ^+］［ＣＯ3^(2-)］／☆［ＨＣＯ3^-］)＝［Ｈ^+］^2［ＣＯ3^(2-)］／［Ｈ2ＣＯ3］
「※ Ｈ2ＣＯ3のモル濃度≒ＣＯ3^(2-)のモル濃度 」より大まかに、「※ ☆Ｈ2ＣＯ3のモル濃度≒★ＣＯ3^(2-)のモル濃度＝☆１：★１」として考えると、
Ｋa1×Ｋa2＝［Ｈ^+］^2［ＣＯ3^(2-)］／［Ｈ2ＣＯ3］≒［Ｈ^+］・★１／☆１≒［Ｈ^+］^2
「※ ［Ｈ^+］^2≒Ｋa1×Ｋa2 」より、
［Ｈ^+］^2＝(４.５×１０^(-7))×(４.７×１０^(-11))≒２.１×１０^(-17)
両辺を(1／2)乗すると、
［Ｈ^+］^2^(1／2)＝(Ｋa1×Ｋa2)^(1／2)＝ (２.１×１０^(-17))^(1／2)≒４.６×１０^(-9)
答．［Ｈ^+］＝√(Ｋa1×Ｋa2)＝４.６×１０^(-9)〔mol／Ｌ〕
(１．)：加水分解定数Ｋh・電離定数Ｋ1(Ｋa1)・水のイオン積Ｋwの関連性については、［１］の「※ Ｋh＝Ｋw／Ｋa1 」より、互いの同物質を消去し合うと、
(Ｋh：［Ｈ2ＣＯ3］☆［ＯＨ^-］／［ＨＣＯ3^-］)×(Ｋa1：［ＨＣＯ3^-］★［Ｈ^+］／［Ｈ2ＣＯ3］)＝☆［ＯＨ^-］×★［Ｈ^+］＝Ｋw
となり、水のイオン積：Ｋwが成立する事が理解出来ます！
(２．)：両性電解質と呼ばれる炭酸水素ナトリウムＮaＨＣＯ3は、水溶液中でＨＣＯ3^-として水素イオン：Ｈ^+を放出し酸性を示したり、逆にＨ^+を受け取ると塩基性を示すという電解質の事です。まず重要な事は、ＨＣＯ3^-が水溶液中で、どの様な平衡として存在しているかです！
ＨＣＯ3^-＋ＨＣＯ3^-⇔Ｈ2ＣＯ3＋ＣＯ3^(2-)
ＨＣＯ3^-が他の物質との反応を考慮しないものとし、左辺の２つの同物質イオン：ＨＣＯ3^-同士が互いに反応し合い、右辺のＨ2ＣＯ3とＣＯ3^(2-)が生成し平衡状態に落ち着く反応を「※ 不均化反応 」と呼びます！
この反応による平衡定数をＫとしてＫのモル濃度を求めると、
Ｋ＝［Ｈ2ＣＯ3］［ＣＯ3^(2-)］／［ＨＣＯ3^-］^2＝Ｋa2／Ｋa1＝(４.７×１０^(-11))／(４.５×１０^(-7))≒１.０×１０^(-4) ∴Ｋ＝１.０×１０^(-4)〔mol／Ｌ〕
となります。この値は非常に重要な事であり、次の(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)によって理解出来ます！
(Ⅰ)：Ｋa2＝４.７×１０^(-11)〔mol／Ｌ〕は、ＨＣＯ3^-が電離したモル濃度！
(Ⅱ)：Ｋh＝２.２×１０^(-8)〔mol／Ｌ〕は、ＨＣＯ3^-が加水分解したモル濃度！
(Ⅲ)：Ｋ＝(Ｋa2／Ｋa1)＝１.０×１０^(-4)〔mol／Ｌ〕は、ＨＣＯ3^-とＨＣＯ3^-同士の不均化反応によるモル濃度！
(Ⅲ)のモル濃度の値は、(Ⅰ)・(Ⅱ)の値と比較してみてもはるかに大きく、平衡についても(Ⅲ)の平衡は(Ⅰ)・(Ⅱ)より、大きく右に偏った平衡、つまりＨ2ＣＯ3とＣＯ3^(2-)が最も生成する量が多い事が理解出来ます！
【※ Ｋa2のモル濃度＜Ｋhのモル濃度＜Ｋのモル濃度 】
この事より、Ｋa2とＫhのモル濃度を除外無視出来、不均化反応により生成したモル濃度の大きいＨ2ＣＯ3とＣＯ3^(2-)を用いるため、「※ Ｈ2ＣＯ3≒ＣＯ3^(2-) 」が可能となります。よって「※ ☆Ｈ2ＣＯ3≒★ＣＯ3^(2-)＝☆１：★１ 」を満たし、かつ水素イオン濃度：［Ｈ^+］を求めるための大元の公式、
【※ Ｋa1×Ｋa2＝［Ｈ^+］^2★［ＣＯ3^(2-)］／☆［Ｈ2ＣＯ3］≒［Ｈ^+］^2・★１／☆１≒［Ｈ^+］^2 ∴［Ｈ^+］^2＝Ｋa1×Ｋa2 】
によって［Ｈ^+］を求める事が出来るのです！
［３］：ＮaＨＣＯ3水溶液のpＨを小数第２位までとし求めよ。ただし、log(10)［２.０］＝０.３０、log(10)［２.３］＝０.３６とする。
pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］＝－log(10)［√(Ｋa1×Ｋa2)］＝－log(10)［４.６×１０^(-9)］＝－log(10)［２.０×２.３×１０^(-9)］＝－(log(10)［２.０］＋log(10)［２.３］＋log(10)［１０^(-9)］)＝－(０.３０＋０.３６－９)＝８.３４ 答．pＨ＝８.３４
「※ pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］＝－log(10)［√(Ｋa1×Ｋa2)］」
の公式によってpＨが求められます！】
〔問．６〕０.０２０mol／ＬのＣＨ3ＣＯＯＨ水溶液に、０.０８０mol／ＬのＮaＯＨ水溶液１０ｍＬを加え、完全中和させた溶液のpＨを求めるための各問いに答えよ。ただし、ＣＨ3ＣＯＯＨの電離定数Ｋaを２.０×１０^(-5)mol／Ｌ、水のイオン積を１.０×１０^(-14)〔mol／Ｌ〕^2、√１０^(-1)＝１０^(-1／2)、log(10)［２.０］＝０.３０、log(10)［４.０］＝０.６０、log(10)［１０.０］＝１.０(※ ２回使用する事)とする。
［１］：中和点に達するまでに要したＣＨ3ＣＯＯＨ水溶液の体積〔ｍＬ〕を求めよ。
ＣＨ3ＣＯＯＨの体積をｖ〔ｍＬ〕とすると、
１(価数)×０.０２０〔mol／Ｌ〕×(ｖ／１０００)〔Ｌ〕＝１(価数)×０.０８０〔mol／Ｌ〕×(１０／１０００)〔Ｌ〕
２.０×１０^(-5)ｖ＝８.０×１０^(-4)〔mol〕
ｖ＝(８.０×１０^(-4))／(２.０×１０^(-5))＝４０ 答．ｖ＝４０〔ｍＬ〕
［２］：完全中和反応により生成した酢酸ナトリウム：ＣＨ3ＣＯＯＮaのモル濃度を求めよ。
ＣＨ3ＣＯＯＨの物質量〔mol〕＝ＮaＯＨの物質量〔mol〕＝８.０×１０^(-4)〔mol〕であるため、ＣＨ3ＣＯＯＮaのモル濃度は、
８.０×１０^(-4)〔mol〕÷(４０＋１０／１０００)〔Ｌ〕＝８.０×１０^(-4)〔mol〕÷(５０／１０００)〔Ｌ〕＝８.０×１０^(-4)〔mol〕×(１０００／５０)〔１／Ｌ〕＝０.０１６＝１.６×１０^(-2) 答．ｃ＝１.６×１０^(-2)〔mol／Ｌ〕
［３］：ＣＨ3ＣＯＯＮa水溶液の水素イオン濃度：［Ｈ^+］を求めよ。
変形式(３)より、次の問い［４］で条件を満たすために、［Ｈ^+］＝√(Ｋa・Ｋw／ｃ)ではなく、［Ｈ^+］＝Ｋw／√ｃＫｈを用い、条件の電離定数Ｋa：２.０×１０^(-5)mol／Ｌ、水のイオン積：１.０×１０^(-14)〔mol／Ｌ〕^2より、
［Ｈ^+］＝Ｋw／√ｃＫｈ＝Ｋw／√(ｃ・Ｋw／Ｋa)＝(１.０×１０^(-14))／｛√(０.０１６×１.０×１０^(-14)／２.０×１０^(-5))｝＝(１.０×１０^(-14))／｛√(０.００８×１.０×１０^(-14)／１０^(-5))｝＝(１.０×１０^(-14))／｛√(０.０８×１.０×１０^(-15)／１０^(-5))｝＝(１.０×１０^(-14))／｛√(０.０８×１.０×１０^(-10))｝＝★(１.０×１０^(-14))／｛√(０.０８)×★(１.０×１０^(-5))｝＝(１.０×１０^(-9))／√０.０８ 答．［Ｈ^+］＝(１.０×１０^(-9))／√０.０８〔mol／Ｌ〕
［４］：中和点におけるＣＨ3ＣＯＯＮa水溶液のpＨを小数第２位まで求めよ。
条件：√１０^(-1)＝１０^(-1／2)、log(10)［２.０］＝０.３０、log(10)［４.０］＝０.６０、log(10)［１０.０］＝１.０より、
pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］＝－log(10)［Ｋw／√ｃＫｈ］＝－log(10)［ Ｋw／√(ｃ・Ｋw／Ｋa)］＝－log(10)［(１.０×１０^(-9))／√０.０８］＝－log(10)［｛１.０／√(８.０×１０^(-1)×１０^(-1))｝×１０^(-9)］＝－log(10)［｛１.０／(８.０^(1／2)×１０^(-1／2)×１０^(-1／2))｝×１０^(-9)］＝－log(10)［８.０^(-1／2)×１０^(1／2)×１０^(1／2)×１０^(-9)］＝－log(10)［２.０^(-1／2)×４.０^(-1／2)×１０^(1／2)×１０^(1／2)×１０^(-9)］＝－(log(10)［２.０^(-1／2)］＋log(10)［４.０^(-1／2)］＋log(10)［１０^(1／2)］＋log(10)［１０^(1／2)］＋log(10)［１０^(-9)］)＝－(－(１／２)log(10)［２.０］－(１／２)log(10)［４.０］＋(１／２)log(10)［１０.０］＋(１／２)log(10)［１０.０］＋log(10)［１０^(-9)］)＝－(－(１／２)×０.３０－(１／２)×０.６０＋(１／２)×１.０＋(１／２)×１.０－９)＝－(－０.１５－０.３０＋１.０－９)＝８.４５ 答．pＨ＝８.４５
［４］でpＨを求めるには条件を使用しなければならないため、公式：［Ｈ^+］＝Ｋw／√ｃＫｈを用います。通常は公式：［Ｈ^+］＝√(Ｋa・Ｋw／ｃ)で充分ですが、ここでは条件を満たす事に着目します！
pＨ＝－log(10)［Ｈ^+］＝－log(10)［Ｋw／√ｃＫｈ］＝Ｋw／√(ｃ・Ｋw／Ｋa)＝－log(10)［(１.０×１０^(-9))／√０.０８］より、
√０.０８＝√(８.０×１０^(-1)×１０^(-1))としてから、
(１．)：「※ １.０／√８.０＝１.０／８.０^(1／2)＝８.０^(-1／2)＝２.０^(-1／2)×４.０^(-1／2)」 → 「※ log(10)［２.０^(-1／2)］＋log(10)［４.０^(-1／2)］」→ 「※ 最後に、条件：log(10)［２.０］＝０.３０、log(10)［４.０］＝０.６０を使用する！」
(２．)：「※ １.０／√(１０^(-1)×１０^(-1))＝１.０／(１０^(-1／2)×１０^(-1／2))＝(１０^(1／2)×１０^(1／2))」→ 「※ log(10)［１０^(1／2)］＋log(10)［１０^(1／2)］」 → 「※ 最後に、条件：log(10)［１０.０］＝１.０として２回使用する！」
この様に√の中に隠れている条件は中々気付きにくく、条件へと結び付ける事が困難な事も多くあります。ですので、それぞれを元の形に戻すといった様な感じで段階的に条件へと繋げて行ってもらえたらと思います。今まで通り１つずつ確実に理解して行きましょう！
塩の加水分解の続編︰〔その弍〕はこちらからですので、是非御覧下さい！
前代未聞！「塩の加水分解」を制覇する原点、此処にあり！〔その弍〕
今回は、塩の加水分解の原点：〔その壱〕と称しまして、塩の性質・弱酸と強塩基の塩等を中心に話を進めて参りました。その中で私は塩の加水分解に必要な公式を、全体像が観える変形式としてまとめたものとし一気にインプットして頂きます様に皆さんに紹介致しましたが、加水分解の一連の流れが理解して頂けたでしょうか？
最初は「何だこれ？」状態だと思いますが、基本的な問題から使用して頂きますと塩の加水分解という全体像が少しずつ観えて来ると思いますので、試して頂けたら幸いです。全体像としてパッと観るだけでも今回の加水分解の公式に、弱酸の電離定数Ｋa・水のイオン積Ｋwが入り込んでいるために、少々複雑化しているのが理解出来るのではないでしょうか？
そこで複雑化した公式を理解するためにも、全体像が観える公式として紹介致しました。繰り返しますが、上記、塩の加水分解の原点：〔その弐〕も是非御覧下さい！基本的な問題から塩の加水分解を制覇して行きましょう！
それでは次回また、 Ｓｅｅ ｙｏｕ！
