与えられた例を参考に、(1)から(4)の酸の水溶液のpHを求める問題です。pHは水素イオン濃度[H+]を用いて、$pH = -log_{10}[H^+]$と表されます。水素イオン濃度が $1 \times 10^{-n}$ mol/L のとき、pHはnとなります。

1. 問題の内容

与えられた例を参考に、(1)から(4)の酸の水溶液のpHを求める問題です。pHは水素イオン濃度[H+]を用いて、$pH = -log_{10}[H^+]$と表されます。水素イオン濃度が $1 \times 10^{-n}$ mol/L のとき、pHはnとなります。

2. 解き方の手順

(1) [H+] = 0.00010 mol/L の水溶液

$0.00010 = 1.0 \times 10^{-4}$ なので、pH = 4

(2) 0.0010 mol/L の塩酸 (電離度1.0)

塩酸は強酸なので、電離度1.0で完全に電離します。[H+] = 0.0010 mol/L = $1.0 \times 10^{-3}$ mol/L なので、pH = 3

(3) 0.050 mol/L の硫酸 (電離度 1.0)

硫酸は2価の強酸なので、電離度1.0で完全に電離すると、[H+] = 2 × 0.050 mol/L = 0.10 mol/L = $1.0 \times 10^{-1}$ mol/L となります。よって、pH = 1

(4) 0.040 mol/L の酢酸水溶液 (電離度 0.025)

酢酸は弱酸なので、電離度を考慮する必要があります。

[H+] = 0.040 mol/L × 0.025 = 0.001 mol/L = $1.0 \times 10^{-3}$ mol/L なので、pH = 3

3. 最終的な答え

(1) 4

(2) 3

(3) 1

(4) 3