硫酸、シュウ酸、リン酸の中和滴定を行ったのですが、リン酸、硫酸はそれぞれ3価、2価なのにもかかわらず滴定曲線でpHジャンプが2、1回しかないのはなぜですか?

また、シュウ酸の中和滴定においてメチルオレンジとフェノールフタレインの変色がはっきりせず、曲線が緩やかなpHジャンプを描くのはなぜですか?詳しくお願いします

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A 回答 (2件)

かなり大雑把ですが、各当量点でpHジャンプするのに必要な条件は、だいたい次のようです。



第一当量点
pK1<8, pK2>6

第二当量点
pK2<8, pK3>6

第三当量点
pK3<8


(pK3は3価の酸の場合です)

硫酸:pK1<0, pK2=2
シュウ酸:pK1=1.3, pK2=4.3
リン酸:pK1=2.2, pK2=7.2, pK3=12.4

シュウ酸は第二当量点では普通にジャンプする筈だからPPで滴定できると思いますが。
特に緩やかにジャンプする理由は分かりません。
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まず硫酸。


硫酸のpKa1は負の値(参考値は-3)なので水溶液では測定に掛かりません。初めから全部解離しちゃってます。

リン酸。
リン酸のpKa3は12.5付近なので通常のアルカリ滴定では到達できないのです。↓
http://research.chem.psu.edu/brpgroup/pKa_compil …
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QpHジャンプについて教えてください

「pHジャンプ」ってそもそもどのような現象を指すのですか?
急激にpHが上がることなのか、滴定したときにグラフに生じるブレのことなのか...
そしてpHジャンプはなぜ起こるのかを教えてください。

Aベストアンサー

pHジャンプは中和点付近で急にpHが大きく変化することをいいます。なぜ起こるかというと、例として強酸(HCl 0.1mol/L 10mL)を強塩基(NaOH 0.1mol/L)で中和することを考えてください。

中和滴定では、1滴ずつ落としながら指示薬の変化を見て判断しますよね。今、1滴が0.1mLだとしましょう。最初HClだけであれば[H+]=0.1=1.0×10(-1)mol/Lつまり、pH=1となります。そこに、NaOHが3滴入ると少しだけ中和して
[H+]=(H+の物質量-OH-の物質量)÷体積で求まるので、
[H+]=(0.1×10/1000-0.1×0.3/1000)÷10.3/1000=0.094mo/LとなりpHは1.03となります。H+の物質量に比べてOH-の物質量は3/100ですし、体積もほとんど増えないため[H+]は入れる前の0.1mol/Lと大して変わりません。

しかし、中和点ギリギリまでOH-を加えていくとpHは徐々に上がり始め、今ここまでにおよそ9.8mLのNaOHを加え終わり、pHは3まであがったとします。つまり、[H+]=0.001mol/Lまで減っています。ここに同じように3滴たらすと
[H+]=(0.001×19.8/1000-0.1×0.3/1000)÷21.1/1000=-0.00048mol/Lとなり、pHは10.7となります。少なくてもH+よりOH-の方が多くなるので、pHは7以上になりますよね。たった、3滴=0.3mLでです。このため、横軸を10mL単位や5mL単位でとると0.3mLでpHは3から11に跳ね上がるように見えるのです。

pHジャンプは中和点付近で急にpHが大きく変化することをいいます。なぜ起こるかというと、例として強酸(HCl 0.1mol/L 10mL)を強塩基(NaOH 0.1mol/L)で中和することを考えてください。

中和滴定では、1滴ずつ落としながら指示薬の変化を見て判断しますよね。今、1滴が0.1mLだとしましょう。最初HClだけであれば[H+]=0.1=1.0×10(-1)mol/Lつまり、pH=1となります。そこに、NaOHが3滴入ると少しだけ中和して
[H+]=(H+の物質量-OH-の物質量)÷体積で求まるので、
[H+]=(0.1×10/1000-0.1×0.3/1000)÷10....続きを読む

Qリン酸の滴定

リン酸の滴定曲線に第2当量点までしかないのはなぜですか?リン酸は3価だから第3当量点まであるとおもっていたのですが・・・

Aベストアンサー

もちろん第3当量点もあります

でも等量点でのpH変化が小さすぎて、滴定では検出できないのです


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