質問: 0.01 (mol) となるため, k+とh2po4- はそれぞれ 0.01(mol) となります。 更に電離は続き次の2つの反応が起こります。 (2)h2po4- ⇄ h+ + hpo4- (3)h2po4- + h2o ⇄ h3po4 + oh- ここから分からなくなりました。 (2)と(3)の反応はどのようなphでも同時に起こっていると思うですが、今私が調製したいph7.0に存在するイオンの量はどのようにして求めたらよいのでしょうか? ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に代入しようとしても(2)と(3)には分子型は存在しないため使えません。 どうしたらここから計算できるでしょうか?
回答: リン酸は3段階の解離でその解離定数はpkaの値でそれどれpk1=2.12、pk2=7.21、pk3=12.32となっています。 このためph7付近で存在するイオン種はh2po4^-およびhpo4^2-と考えることができます。 ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式からph7.0の溶液ではh2po4^-の濃度をc1、hpo4^2-の濃度をc2とすれば 7.0 = 7.21 + logc2/c1となりますので c2/c1 = 0.617 となります。 ところで溶液のイオン強度は μ = 1/2 {1^2* ([na^+] + [k^+] + [cl^-]) + 1^2 * c1 + 2^2 * c2} ところで ご質問のケースでは [k^+] = c1 +c2 , [na^+] = [cl^-] [k^+] = 0.05 mol/l [na^+] = 0.02954 mol/l 0.05 = c1 + 0.617 * c1 c1 = 0.03092 c2 = 0.01907 μ = 1/2(0.02954+0.05+0.02954 + 0.03092 + 4 * 0.01907) = 1/2 (0.14 + 0.07628) = 0.108 調整した緩衝液のイオン強度は0.108となります。