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添付した図のようにpKaを2つもつ物質のpHを求める事ができません。

問題はこの化合物のpKaが4.3と5.41のとき、この物質0.1Mに0.15M NaOHを等量加えた時のpHを求めろというものです。

それぞれのCOOH基で考えて,

(pKa4.3のCOOH)
COOH + OH^- = COO^- + H2O
のとき
[COOH]=0.1-0.075=0.015M
[COO^-]=0.075

pH=4.3+log[coo^-]/[COOH]・・・(1)


(pKa5.41のCOOH)
COOH + OH^- = COO^- + H2O
のとき
[COOH]=0.1-0.075=0.015M
[COO^-]=0.075

pH=5.41+log[coo^-]/[COOH]・・・(2)

(1)と(2)で求めたpHの平均値が真のpHになりますか?

よろしくお願いします

「酸解離定数が2つあるときのPHのもとめか」の質問画像

A 回答 (3件)

#2ですが書き忘れますた。



pHがpK2から少しズレた原因ですが、それはpK1とpK2の差が1.11と小さいからです。

このような場合には「不均化」と呼ばれる反応が無視出来なくなり、
結果として中和により生じた[HA^-]と[A^2-]の等しかった濃度(0.025M)が少し変化します。

不均化:2HA^- ⇔ H2A + A^2- ;K=K2/K1=10^(-1.11)

反応によりHA^-が少し減りA^2-が増える為に、

pH=pK2+log([A^2-]/[HA^-])から、pHはpK2より少しだけ大きくなります。
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とりあえず実際に求めてみませう。

あえて近似はしません。

弱酸を「H2A」で表すと、その分析濃度は0.1/2=0.05M、また[Na^+]=0.15/2=0.075M

電荷収支から、[H^+]+[Na^+]=[HA^-]+2[A^2-]+[OH^-]

[H^+]+0.075={0.05(K1[H^+]+2K1K2)/([H^+]^2+K1[H^+]+K1K2)}+(Kw/[H^+])

これを解くと、[H^+]=3.26*10^(-6)、pH=5.5になります。


本当に芸が無くてすいやせん。
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この条件では,計算不要で5.4と答えればいいでしょ.


ちゃんと計算するのは面倒.
ほんとうは,pKa が近いから少しずれると思うけど.
0.15M ってとこがミソ.
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