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0.1M NaH₂PO₄ 100mLに0.1M K₂HPO₄ 63.1mLを加えてpH7.00の溶液を調製した。この溶...

chi********さん

2017/7/415:59:30

0.1M NaH₂PO₄ 100mLに0.1M K₂HPO₄ 63.1mLを加えてpH7.00の溶液を調製した。この溶液100mLに0.1M NaOHを加えてpH7.40にするためには0.1M NaOHを何mL加えればよいか?

教えてください。

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ari********さん

2017/7/417:29:45

便宜上溶液のイオン強度は0とし全化学種の活量係数を1とする。

[H2PO4^-]=0.10*100/(100+63.1)=1000/16310
[HPO4^2-]=0.10*63.1/(100+63.1)=631/16310

H2PO4^- ⇔ H^+ + HPO4^2-
pH=pK2+log([HPO4^2-]/[H2PO4^-])
7.00≒pK2+log(631/1000)
pK2≒7.20

溶液100mlに NaOH を v(ml) 加えたときの各初濃度は、
[H2PO4^-]=10^4/{1631(100+v)}
[OH^-]=0.10*v/(100+v)
H2PO4^- + OH^- → HPO4^2- + H2O 直後には、
[H2PO4^-]=(10^4ー163.1*v)/{1631(100+v)}
[HPO4^2-]=0.10*v/(100+v)

pH=pK2+log([HPO4^2-]/[H2PO4^-])
7.40≒7.20+log{163.1*v/(10^4ー163.1*v)}
0.20≒log{163.1*v/(10^4ー163.1*v)}
163.1*v/(10^4ー163.1*v)≒10^0.20
v≒10^4.2/{163.1*(1+10^0.2)}=37.6(ml)

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