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化学の問題です。 (1)水溶液中におけるリン酸2水素イオン H2PO4-とリン酸...

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ID非公開さん

2016/11/2821:15:19

化学の問題です。

(1)水溶液中におけるリン酸2水素イオン H2PO4-とリン酸水素イオンHPO4^2-のモル分率を表す式を導け。

全濃度[ ]totalと平衡濃度[ ]eを意識して書き分けること。

(2)導いた式を用いて、0.100mol/L リン酸(H3PO4)の、pH7.00におけるH2PO4-とH2PO4-の平衡濃度を求めよ。Kaは、H3PO4=7.5×10^-3 H2PO4-=6.2×10^-8 HPO4^2-=4.8×10^-13 とする。

これらの問題が分かりません。解答解説よろしくお願いします。

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ari********さん

2016/11/2821:38:53

(1) 物質収支:[H3PO4]+[H2PO4^-]+[HPO4^2-]+[PO4^3-]=C(M)
質量作用則:
[H^+][H2PO4^-]/[H3PO4]=K1=7.5*10^(-3)
[H^+][HPO4^2-]/[H2PO4^-]=K2=6.2*10^(-8)
[H^+][PO4^3-]/[HPO4^2-]=K3=4.8*10^(-13)

以上4式から、

[H2PO4^-]=C*K1[H^+]^2/([H^+]^3+K1[H^+]^2+K1K2[H^+]+K1K2K3)
H2PO4^- のモル分率=[H2PO4^-]/C=K1[H^+]^2/([H^+]^3+K1[H^+]^2+K1K2[H^+]+K1K2K3)

[HPO4^2-]=C*K1K2[H^+]/([H^+]^3+K1[H^+]^2+K1K2[H^+]+K1K2K3)
HPO4^2- のモル分率=[HPO4^2-]/C=K1K2[H^+]^2/([H^+]^3+K1[H^+]^2+K1K2[H^+]+K1K2K3)


(2) C=0.100M、[H^+]=10^(-7) をそれぞれ代入して計算。
[H2PO4^-]=C*K1[H^+]^2/([H^+]^3+K1[H^+]^2+K1K2[H^+]+K1K2K3)=0.0617M
[HPO4^2-]=C*K1K2[H^+]/([H^+]^3+K1[H^+]^2+K1K2[H^+]+K1K2K3)=0.0383M

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質問した人からのコメント

2016/11/28 22:31:18

ありがとうございます。助かりました。

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