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0.02mol/L H3PO4溶液(pK1=2.2、pK2=7.2、pK3=12)のpHを教えてください!!!

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ID非公開さん

2016/11/1810:16:00

0.02mol/L H3PO4溶液(pK1=2.2、pK2=7.2、pK3=12)のpHを教えてください!!!

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ari********さん

2016/11/1811:33:05

冗長に説明致す。

(0) H2O ⇔ H^+ + OH^-
(1) H3PO4 ⇔ H^+ + H2PO4^-
(2) H2PO4^- ⇔ H^+ + HPO4^2-
(3) HPO4^2- ⇔ H^+ + PO4^3-

(0),(2),(3) の電離により生じる H^+ が十分に無視出来ると仮定して (1) の電離により生じた [H^+]≒[H2PO4^-]=x(M) と置く。

質量作用則:[H^+][H2PO4^-]/[H3PO4]≒x^2/(0.020ーx)=K1=10^(-2.2)
x^2+K1*xー0.020*K1≒0
x=[H^+]≒8.51*10^(-3)

{(0)の電離により生じた[H^+]}=[OH^-]=Kw/[H^+]≒1.18*10^(-12)<<8.51*10^(-3)≒{(1)の電離により生じた[H^+]}
(1) の電離度:α1=[H2PO4^-]/0.020≒x/0.020=0.43
(2) の電離度:α2=([HPO4^2-]+[PO4^3-])/([H2PO4^-]+[HPO4^2-]+[PO4^3-])=K2([H^+]+K3)/([H^+]^2+K2[H^+]+K2K3)≒7.41*10^(-6)<<1
(3) の電離度:α3=[PO4^3-]/([HPO4^2-]+[PO4^3-])=K3/([H^+]+K3)≒1.18*10^(-10)<<1

以上より仮定は正しく近似は妥当と云えるから、
[H^+]=8.51*10^(-3)
pH≒2.1

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