【1】リン酸は三塩基酸であり、理論的には三段階の解離が可能だが、解離するほどその酸性度は低くなり、
第三解離を水溶液中で観察することは難しい。リン酸の第一~第三解離式及びそれぞれの酸解離定数
Kasの式と値を以下に示す。
第一解離式:H;PO4
第二解離式:H,PO』
第三解離式:HPO,?
上記の各解離式と各解離定数の式を参照し、各種リン酸塩水溶液に関する以下の問いに答えなさい。
ただし、常用対数を計算に用いる場合には、log102 = 0.30, log103 = 0.48 とする。
Ka」
H* + HzPO;B Kaj= [H*][H2PO,]/ [H,PO,] = 102.12 mol/L
H* + HPO,; Kaz= [H*][HPO,2]/[H,PO』] = 10721 mol/L
H* + PO ; Ka3= [H*][PO,"]/ [HPO,?] = 1012.67 mol/L
(1) NaH2PO』と NazHPO4 がそれぞれ 0.100 mol/L の濃度で溶けているリン酸緩衝液があるとき、
この pH を適切な有効桁数で求めなさい。
(2)(1)のリン酸緩衝液 100 mL を三角フラスコに取り、ここに 0.100 mol/L 塩酸を 25.0mL 加えた
とき、この緩衝液の pH はいくらか。適切な有効桁数で求めなさい。
(3)(2) の操作を行った緩衝液にさらに 0.100 mol/L 塩酸を加えていき、NaH,PO』 水溶液としたとき
の pH を適切な有効桁数で答えなさい。ヒント: [H3PO4]=[HPO?] となる。 Ka」と Kazの積を考える。
(4)(1)のリン酸緩衝液 100 mL を三角フラスコに取り、ここに 0.100 mol/L の NaOH 水溶液を xmL
加えてから緩衝液の pH を測定したところ、この緩衝液の pH は 7.39 となった。この x の値を適
切な有効桁数で求めなさい。
(5)(4)の操作を行った緩衝液にさらに 0.100 mol/L の NaOH 水溶液を加え、NazHPO4 水溶液とし
たときの pH を適切な有効桁行数で求めなさい。ヒント: [H2PO4]=[PO°]となる。 Kazと Kasの積を考える。
