II 次の文を読み、
炭酸水素ナトリウム NaHCO, plを求めてみたい。しかし、 NaHCO3
水溶液では NaHCO の電によって生じたイオンHCO」が、式 ③ およ
び式④で示される電の状態にあり、pHを簡単に求めることはできない。
HCO, HOH,CO, + OH
HCO," . CO + H
そこで、以下のように考えてみることにする。
まずはこの水溶液において, Na*の物質量と、 H&CO2 HCO CO中のC
原子の物質量の総和が等しいことから、次の5 が成り立つ。
[Na*]=[HCO]+[HCO]+[CO]
次に、電解液は全体として電気的に中性だから、次の式 ⑥が成り立つ。
[Na*]+[H*]=[OH']+
え
[HCO3]+
式 ⑤ および式 ⑥より、次の式が得られる。
[H2CO3]+[H*]=[OH']+[CO]
お
H2CO の電離定数をK1, HCO の電離定数を K2 とすると,
[CO2]
6
[HCO3] [H]
K₁=
K2=
[CO,*][H*]
[H2CO3]
で表されるから [H2CO3] および
[HCO3]
[CO」'-] はそれぞれ次の式 ⑧ 式 ⑨ で表される。
[HCO3-] [H+]
[H2CO3]=
K1
K2 [HCO3]
[CO3'-] =
[H+]
また、水のイオン積より, [OH] は次の式⑩ で表される。
Kw
[OH-]=-
[H+]
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