難溶性塩である水酸化鉄（Ⅲ）（Fe（OH）3）の純水中での溶解度を S mol/…
難溶性塩である水酸化鉄（Ⅲ）（Fe（OH）3）の純水中での溶解度を S mol/L とすると、その溶解度積（Ksp）を正しく表しているのはどれか。1つ選べ。
- ⑴ 3S³（mol/L）³3S³は係数の扱いが誤りです。OH⁻濃度は3Sで3乗されるため27S⁴となります。
- ⑵ 4S³（mol/L）³4S³はAB2型塩（例：CaF2）の溶解度積の式で、AB3型のFe(OH)3には当てはまりません。
- ⑶ 9S³（mol/L）³9S³は(3S)²×Sに相当し、OH⁻を3乗していません。正しくは27S⁴です。
- ⑷ 9S⁴（mol/L）⁴9S⁴は係数の3乗を誤っています。(3S)³＝27S³なのでKsp＝27S⁴です。
- ⑸ 27S⁴（mol/L）⁴[Fe³⁺]＝S、[OH⁻]＝3Sより、Ksp＝S×(3S)³＝27S⁴ (mol/L)⁴となるので正答です。
解説
正解は⑸です。Fe(OH)3 は水中で Fe(OH)3 ⇄ Fe³⁺ ＋ 3OH⁻ と溶解します。溶解度を S mol/L とすると、[Fe³⁺]＝S、[OH⁻]＝3S となるので、Ksp＝[Fe³⁺][OH⁻]³＝S×(3S)³＝27S⁴ となり、単位は (mol/L)⁴ です。係数を濃度に掛けるだけでなく、その係数を指数としても使う点がポイントです。なお、ここでは水の自己解離由来のOH⁻は無視しています。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198928.html）を加工して作成