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『ある一定量の二酸化炭素を25℃の水に溶解させたとき、水中の[H2CO3]、[HCO3-]、[CO32-] をそれぞれx、y、zとすると、[H+]はx、y、zを用いてどう表せるか(水の電離による[H+]は無視する)』、という演習についてです。多塩基酸の水溶液ではH2CO3⇔H+ +HCO3-とHCO3-⇔H+ +CO32-の二段階電離を起こし、そのうち第二段階以下の電離が第一段階の電離に比べ無視できるほど小さいので、第一段階の電離に依存し、多塩基酸の水溶液も一塩基酸の場合と同じの解き方でよいとあることから、答えは[H+]≒[HCO3-]=y、でよいのでしょうか?この後に続く設問で初めて電離定数K1、K2が与えられているので、上記の設問を解く上では使えないであろうから、困ってました。基本的なことで本当に申し訳ありませんが、教えていただけないでしょうか? 

A 回答 (1件)

HCO3-が生じるときには、それと同量のH+が生じ、CO32-が生じるときには、それの2倍量のH+が生じます。


したがって、[H+]=y+2z でしょう。
炭酸は弱酸なので、第2段階の解離は事実上無視できるでしょうが、問題を解く過程において、少なくともこの段階で第2段階の解離の重要性を考慮する必要はありません。考え過ぎです。

次の設問でK1,K2が与えれられているのであれば、第2段階の解離は次の設問以降で考えれば良いということでしょう。その結果、[H+]≒[HCO3-]=yとなるかも知れませんが、それはご質問の問題には関係のないことだと思います。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。素直に解けばよいのですね。
H2CO3⇔H+ +HCO3- [H2CO3]=(1-α)x、[H+]=αx、[HCO3-]=αx
続いてHCO3-⇔H+ +CO32-  [HCO3-]=(1-β)αx=y、[H+]=αx+βαx、[CO32-]=βαx=zとなり、
[H+]=(y+z)+z=y+2zになりました。
    

お礼日時:2006/08/20 16:54

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