Question

ナ

化学平衡についてです。
この問題の(c)では2本目の式のH+についてだけ考えてPH7.2としていますがどうして1本目の式と３本目の式のH+については考慮しないのでしょうか？
2枚目が解答です。

t196. 多価酸の電離● 二価以上の酸は, H*が1個ずつ取れて段階的に電離する。
) (a) リン酸の三段階の電離を, それぞれイオン反応式で表せ。
(b) リン酸の第一電離の電離定数 K」が7.0×10-3mol/L であることを式で表せ。
(c) pH=7.2 のとき, H.PO4~ と HPO?- の濃度が等しかった。 リン酸の第二電離の
電離定数 K。 の値を求めよ。 10°.8-6.3 とする。
00.0
TOCE

H* + HePO』
1%: (1)(a) HaPOA → H*+H:PO4'
HPO。 →H* + HPO?-
HPO,-
[H*][HPO1-7.0×10-°mol/L
[HaPO.]
(c) 6.3×10-8mol/L
HePO4
=H* + PO-
(b) K」=
one
[H*][SOI-2.0×10-2mol/L (b) 0.94
[HSO。]
(2) (a) K2=
X0
(1) (a) 1個ずつH*が取れるから,次のように変化する。
第三電離
第一電離
第二電離
HPO-
PO。-
HePO
HaPO。
[H*][HPO-]
[HPO]
K,=[H*] となる。
pH=7.2 より,
[H*]=10-72mol/L=10-8×108mol/L
=6.3×10-°mol/L
よって, K2=6.3×10-8mol/L
H* + HSO。(完全電離)
において, [HePO4-]=[HPO?-] であるから,
0000Tom
(c) K=
(2) (a) H.SO4
HSO →H* + SO-
第二電離の電離定数 K。=
[HSO]

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

以下、推測ですが、こう考えました。

リン酸は3段階電離します。1段階めはK1の電離定数からわかるように大きいです。が、今回のK2になると小さくなり、K3だとめちゃくちゃ小さくなります。めちゃくちゃ小さい電離定数K3の値は無視します。pH=7.2だと、溶液は塩基性になっています。すると、K1での反応は中和され、この時のH+は残っていないんじゃないかと。K3のH+は極小ですから無視し(pH7.2だとまだそこまで行っていない？)、K2のH+のみで考えて良いのかな？と思います🙇

ナ

なるほど…
1度目の電離は中和されているのではとのことですが、1部残っているかもしれないとかは考えなくても良いのでしょうか？
あと3度目の電離はめちゃくちゃ小さいというのはどこから読みとったのでしょうか？
それと1度目の電離が大きいか考えるのに割と面倒な計算方法しか思いつかなかったのですが大きいと考えた過程を教えていただいてもよろしいでしょうか？
質問が多くてすみません🙇‍♂️

🍇こつぶ🐡

多段階電離では、2段階めは小さく、3段階めはさらに小さいのは事前にわかっている。が、この問題文からは分からないです。Ⅰ段階目は酸性で反応します。7.2なら無いでしょうという判断。元々、リン酸は強酸ではなく、中くらいの酸(一応弱酸)だから、7.2なら、残らないかなと。強酸なら1段階目は残るかもですが。

1段階目が大きくなるのは多段階電離はそうだからです。以上の理由から、7.2付近は第2電離であり、第1段階リン酸二水素イオンと第2段階リン酸一水素イオン濃度が等しいから、約分して出たH+は第2段階だけで良いのでは？と考えました。

ナ

納得しました
ありがとうございます

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇