水素イオン濃度の求め方を一瞬で整理！公式とPh計算の躓き克服法

今注目を集めている 水素イオン濃度の求め方を一瞬で整理！公式とPh計算の躓き克服法について、多角的な視点をご紹介しています。

国公立二次試験や私立医学部・難関大の入試で頻出するのが、中和滴定 水素イオン濃度の変化と緩衝液 pH 計算 理由を問う応用問題です。

緩衝液とは、少量の酸や塩基を加えても pH がほとんど変化しない水溶液のことです。典型例である「酢酸と酢酸ナトリウムの混合溶液」では、多量に存在する酢酸分子（$\text{CH}_3\text{COOH}$）と酢酸イオン（$\text{CH}_3\text{COO}^-$）が絶妙な役割を果たします。

・酸（$H^+$）が加わった場合：多量にある $\text{CH}_3\text{COO}^-$ が $H^+$ を受け取って $\text{CH}_3\text{COOH}$ に戻り、$[H^+]$ の増加を阻止する。
・塩基（$OH^-$）が加わった場合：多量にある $\text{CH}_3\text{COOH}$ が電離して $OH^-$ を中和し、$[OH^-]$ の増加（$[H^+]$ の減少）を阻止する。

この緩衝液中の水素イオン濃度を求める際は、酢酸の濃度を $c_a$、酢酸ナトリウム（塩）の濃度を $c_s$ と置くと、電離平衡の式から $[H^+] = K_a \times \frac{c_a}{c_s}$ というシンプルな比例関係で表せます。共通イオン効果によって酢酸の電離が強く抑制されているという背景を理解していれば、複雑に見える緩衝液の計算も一気に視界が開けます。