25 ℃における0.01 mol/L 安息香酸水溶液のpH に最も近い値はどれか。1つ選べ。…

正答は (2)。弱酸の水溶液の pH は pH＝½(pKa－log C) で近似でき、½(4.2＋2)＝3.1 で、最も近いのは3.0です。 安息香酸は弱酸で、電離はわずかなので、電離していない酸の濃度を初めの濃度 C とみなします。 [H⁺]² ＝ Ka × C pH ＝ ½(pKa － log C) ＝ ½{4.2 － log(0.01)} ＝ ½(4.2 ＋ 2) ＝ 3.1 このとき [H⁺] は約 8×10⁻⁴ mol/L で、0.01 mol/L の1割に満たないので、近似は成り立ちます。