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化学について

化学について質問です。回答して頂けたら嬉しいです。




リン酸を溶かすと三段階の電離をする ()内はイオン化数です

(1) H3PO4⇔H(+) + H2PO(4-)     K1=7.5*10(-3) [mol/L]※マイナス三乗

(2) H2PO4(-) ⇔ H(+) + HPO4(2-)     K2=6.2*10(-8) [mol/L]

(3) HPO4(2-) ⇔ H(+) + PO4(3-) K3=4.8*10(-13) [mol/L]



今、0.020 mol/L のNaH2PO4 水溶液50mLに

0.020 mol/L のNa2HPO4 水溶液50mLを加えてかき混ぜると

(1)(2)から出た 2 H2PO4(1-) ⇔ H3PO4 + HPO4(2-)  …(4)

(2)(3)から出た 2HPO4(2-) ⇔H2PO4(1-) + PO4(3-)  …(5)

の平衡はルシャトリエの原理より左側に移動する。



したがって、溶液中では、近似的に[H2PO4(1-)] = [HPO4(2-)] = X mol/L が成立する


また、溶液中では(2)の化学平衡が成立しているので、混合溶液の水素イオン濃度[H+]はYmol/Lとなる。


問:XとYを求めよ。



どうか、皆さんのお力を貸していただきたいです。

失礼しました。

投稿日時 - 2012-01-20 00:20:43

QNo.7254831

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回答(2)

ANo.2

先ず、ルシャトリエ が 云々の前に、

反応(4)の平衡定数:K=K2/K1=8.3・10^(-6)<<1
反応(5)の平衡定数:K=K3/K2=7.7・10^(-6)<<1

である点が重要です。つまり平衡は元々非常に左に偏っています。

ルシャトリエ により更に左に偏るから、[H2PO4^-]≒[HPO4^2-]≒0.02/2=0.01M=x と見做す事が可能でしょう。

すると、[H^+][HPO4^2-]/[H2PO4^-]≒[H^+]=K2=y と近似が出来るでしょう。

投稿日時 - 2012-01-20 10:46:03

ひどく強引な議論ですが、
これが成り立つなら、(2)から、
[H^+][HPO4^2-]/[H2PO4^-]=K2=6.2*10(-8) [mol/L]
が成り立ち、
[H2PO4^1-] = [HPO4^2-]
を代入すれば、
[H^+]=K2=6.2*10(-8) [mol/L]=Y[mol/L]
になるはず。

投稿日時 - 2012-01-20 09:44:15

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