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化学の問題ですが全くわかりません。教えてください。 燐酸のpKaの値は2.1,7.2,12...

kre********さん

2018/10/1811:55:11

化学の問題ですが全くわかりません。教えてください。
燐酸のpKaの値は2.1,7.2,12.7である。
(1)pH4,pH9,pH14における主要イオン種を求めよ。
(2)等モルのNaH2PO4とNa2HPO4の混合液のpHを求

めよ。

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ベストアンサーに選ばれた回答

ari********さん

2018/10/1815:46:09

溶液中の全ての化学種の活量係数を1とす。pK1=2.1、pK2=7.2、pK3=12.7。

(1) (i) pH=4 のとき明らかに2つの化学種 HPO4^2-, PO4^3- の存在は無視出来る。
pH=pK1+log([H2PO4^-]/[H3PO4])
4=2.1+log([H2PO4^-]/[H3PO4])
[H2PO4^-]/[H3PO4]=10^1.9>1
[H2PO4^-]>[H3PO4] ゆえ主要化学種は H2PO4^-。

(ii) pH=9 のとき明らかに2つの化学種 H3PO4, H2PO4^- の存在は無視出来る。
pH=pK3+log([PO4^3-]/[HPO4^2-])
9=12.7+log([PO4^3-]/[HPO4^2-])
[PO4^3-]/[HPO4^2-]=10^(-3.7)<1
[PO4^3-]<[HPO4^2-] ゆえ主要化学種は HPO4^2-。

(iii) pH=14 のとき明らかに2つの化学種 H3PO4, H2PO4^- の存在は無視出来る。
pH=pK3+log([PO4^3-]/[HPO4^2-])
14=12.7+log([PO4^3-]/[HPO4^2-])
[PO4^3-]/[HPO4^2-]=10^1.3>1
[PO4^3-]>[HPO4^2-] ゆえ主要化学種は PO4^3-。


(2) 同濃度だけでは回答不能、極めて希薄であらば pH≒7 である。
濃度が或程度大きいとすれば近似的に、
pH=pK2+log([HPO4^2-]/[H2PO4^-])≒7.2+log(1)=7.2、(近似値)

質問した人からのコメント

2018/10/21 23:36:53

ありがとうございます!

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