質問: リン酸の電離と中和について リン酸と水酸化ナトリウムの中和について質問します。 「0.20mol/lのリン酸水溶液100mlに、 0.20mol/lの水酸化ナトリウムを300ml加えたときに 得られる水溶液中のhpo4(2-)の濃度(mol/l)を求めよ。 h3po4⇄h(+)+h2po4(1-) ...(1) h2po4(1-)⇄h(+)+hpo4(2-) ...(2) hpo4(2-)⇄h(+)+po4(3-) ...(3) (1)の電離定数k1=1.0×10^(-2) mol/l (2)の電離定数k2=1.0×10^(-7) mol/l (3)の電離定数k3=1.0×10^(-12) mol/l また、リン酸水溶液中に 水酸化ナトリウムを滴下して行くとき、 中和反応が一段階ずつ順に進行していく。」 この問題の考え方についてです。 中和反応が一段階ずつ進行するので、 水溶液中のリン酸と水酸化ナトリウムがちょうど反応し na3po4が400ml中に0.02mol存在している このあとpo4(3-)がh(+)と順々に反応していき、 平衡状態になったときのhpo4(2-)の濃度を 求めるということですよね? このあとの解き方がわからないので、 わかる方教えて頂きたいです! また、わたしの考え方が変だったら指摘してください。 よろしくお願いします。
回答: 各初濃度は、 [h3po4]=0.05m [oh^-]=0.15m h3po4 + 3oh^- → po4^3- + 3h2o [po4^3-]=0.05m po4^3- + h2o ⇔ hpo4^2- + oh^- 上の加水分解のみ考慮すると、 [hpo4^2-][oh^-]/[po4^3-]=x^2/(0.05‐x)=kw/k3=kh x^2+kh・x‐0.05・kh=0 ∴ x=[hpo4^2-]=[oh^-]=0.018m