Question

うゆ

⑴なのですが、なぜ二段階目を無視していいのですか？

発展例題27>炭酸の電離定数
問題327
炭酸水中の炭酸の濃度を2.75×10-2 mol/L とする。炭酸は式①のように電離し,生じ
た炭酸水素イオンはさらに式②のように電離する。ただし,式①および式②の電離定数
をK=4.4×10-7mol/L, K2=5.6×10-!mol/Lとし,有効数字は2桁とする。
HCO3 → H++HC03- ①
(1) この炭酸水の水素イオン濃度[mol/L]を求めよ。
(2) この炭酸水を希釈して pHを5.0とした。[CO3-]は[H2CO.]の何倍か。
HCO3 =H++C03…②
考え方
解答
(1)K>K。から,2段階目の電離を無視する。炭酸の1
段階目の電離度をαとし, α<1と仮定すると,
(1) K>K。なので、炭酸の2
段階目の電離を無視して1段
階目だけを考える。1段階目
の電離度α<1と仮定すると,
1価の弱酸の電離定数と同様
に1-a=1と近似できる。
K」 4.4×10-7
.088
=4.0×10-3
Q=
C
2.75×10-2
これは1よりも十分に小さく仮定は正しい。したがって,
[H+]=ca=1.1×10-4mol/L
K」
[H*]=cK」
[H*][HCO,-]、[H][CO3-]_ [H*]°[Co3-]
[H-CO]
(2) K×K=-
Q=
[HCO。-] HCO.]
C
(2) K, K,をかけ合わせて
[HCO。-]を消去し, [CO;?-]
と[HCO]の関係式をつくる。
ここに[H+]=1.0×10-5mol/L, Ki, K, の値を代入する。
[CO。-] う
[HCO。]
2.5×10-7倍
Nom-01X0. AI
-=2.46×10-7