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分析化学 リン酸水素ナトリウムNa2HPO4の水溶液について以下の式が成立することを...

che********さん

2018/5/3122:44:07

分析化学

リン酸水素ナトリウムNa2HPO4の水溶液について以下の式が成立することを示せ。
[H^+]+[H2PO4^-]+2[H3PO4]=[PO4^3-]+[OH^-]

このような問題があり、
HPO4^2- + H2O ⇄ H2PO4^- + OH^ +

PO4^3- + H^+
H2PO4^- + H2O ⇄ H3PO4 + OH^-

このような式を立てて考えているのですが、全く答えにたどり着きません。どなたか教えていただけませんでしょうか?

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ベストアンサーに選ばれた回答

ari********さん

2018/6/111:59:54

Na2HPO4 → Na^+ + HPO4^2-

0=0

溶媒の H2O に就いて、
H2O に対して H^+ を1つ付加した [H3O^+] を左辺へ、1つ取り去った [OH^-] を右辺へ其々加える。
[H3O^+]=[OH^-]

HPO4^2- に就いて、
HPO4^2- に対して H^+ を1つ付加した [H2PO4^-] を左辺へ、1つ取り去った [PO4^3-] を右辺へ其々加える。
[H3O^+]+[H2PO4^-]=[PO4^3-]+[OH^-]

HPO4^2- に対して H^+ を2つ付加した 2[H3PO4] を左辺へ加える。
[H3O^+]+[H2PO4^-]+2[H3PO4]=[PO4^3-]+[OH^-]

[H3O^+] を [H^+] として、
[H^+]+[H2PO4^-]+2[H3PO4]=[PO4^3-]+[OH^-]

H^+ を放出して出来る化学種の濃度項の和 (右辺) と H^+ を受け取る事に因って出来る化学種の濃度項の和 (左辺) は等しい。此れは「プロトン収支」等と呼ばれる。

尚、物質収支:[Na^+]=2*([H3PO4]+[H2PO4^-]+[HPO4^2-]+[PO4^3-])
電荷収支:[H^+]+[Na^+]=[H2PO4^-]+2[HPO4^2-]+3[PO4^3-]+[OH^-]
2式から [Na^+] を消去しても同じ結果が得られる。
[H^+]+2*([H3PO4]+[H2PO4^-]+[HPO4^2-]+[PO4^3-])=[H2PO4^-]+2[HPO4^2-]+3[PO4^3-]+[OH^-]
[H^+]+[H2PO4^-]+2[H3PO4]=[PO4^3-]+[OH^-]

  • 質問者

    che********さん

    2018/6/116:41:04

    ご回答ありがとうございます。

    とてもご丁寧なご回答ありがとうございます。プロトン収支というものなのですね。ご回答を参考にしながら自分で解けるように頑張ります。ありがとうございます。

返信を取り消しますが
よろしいですか?

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質問した人からのコメント

2018/6/1 16:41:17

ありがとうございますm(_ _)m

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