多価酸の中和点の数

質問

授業でリン酸は中和滴定で中和点が三つあると習いました。それは何故なんですか？
また硫酸もリン酸と同じように多価酸で

H2SO4 ⇔　H+　＋　HSO4 2-
HSO4- ⇔　H+　＋　SO4-

と二度電離するのに中和滴定では中和点は一つしかありません。これは何故ですか？

自分が何か見当違いな事を質問してたら指摘してください

回答No.2

ssk0723 · ベストアンサー

＞何故平衡がほぼ右のみに傾くのか？+何故不安定なH2PO4-にほぼ全て仕方なく変化してしまうのか？

＃１さんが「H+ + OH-⇔H2Oのため。水はすごく安定」と書いておられます。
つまり、H3PO4 ⇔ H+ + H2PO4-　で右辺のH+がOH-と反応して水になります。すると溶液中のH+が少なくなります。反応を平衡に保とうとするからどんどんH3PO4 → H+ + H2PO4-　が進みます。これをルシャトリエの原理といいます。

お礼

分かりやすい説明ありがとうございます！

ルシャトリエの原理とは初めて聞きましたが、理解することが出来ました！！

補足

最期にもう一度聞きたいのですが、安定性が比較的近い。とはどういう事なんですか？

回答No.4

noname#70621

安定性が比較的近いと書いたのは、HSO4 -とSO4 2-について、片一方が比較的安定で片一方が比較的不安定という状態ではなく両方とも同じ位に不安定だという意味です。
　pHというのはH+の濃度をあらわすというのはご存知ですよね？＃２さんがおっしゃっているように、化学平衡を考える際には「ルシャトリエの原理」が非常に重要です。

H3PO4 ⇔ H+ + H2PO4-　・・・(1)
H2PO4- ⇔ H+ + HPO4 2- ・・・(2)
HPO4 2-⇔ H+ + PO4 3-　・・・(3)

の場合では、安定性が比較的はなれているため、それぞれの平衡が右に傾くのに必要なpH（＝H+の濃度）はある程度離れているのに対し、

H2SO4 ⇔　H+　＋　HSO4 -
HSO4 - ⇔　H+　＋　SO4 2-

の反応では、H2SO4が不安定で１未満の低いpH(=H+がたくさん存在する中)でも平衡が右に進み、同様にHSO4 -も不安定なため、pHが低い中で平衡が右に進むのです。

ちょっと分かりにくいかな～・・・
私が言っている安定性とはすなわち酸解離定数の事なので、酸解離定数と平衡の関係をご自分で調べるとすんなり分かるかもしれません（ルシャトリエの原理を聞いたことがない事から考えるとちょっとキツイかもしれませんが）
ルシャトリエの原理の参考URLをしめしておきましたので見ておいて下さい。質問者さんは高校生かな？ルシャトリエの原理は私の教育課程とかわっていなければ、化学２で習うはずです。化学の中でも最も重要ですごく面白いところなのでしっかり頑張ってください。

参考URL：

http://members.jcom.home.ne.jp/ararapon/beanchem2/equilitrns.htm

お礼

最近忙しくてお礼が遅くなって申し訳ないです！
酸解離定数と平衡の関係などなどをこれから自分で調べて知識を深めたいと思います

ありがとう御座いました！

回答No.3

ssk0723

＞安定性が比較的近い。とはどういう事なんですか？

H2SO4 ⇔　H+　＋　HSO4 -
HSO4- ⇔　H+　＋　SO4 2-

の2つの反応式が右に進むためのｐHが比較的近いということです。HSO4 -とH2SO4の安定度が似ているんです。
ちなみにルシャトリエの原理は高校で習います。

回答No.1

noname#70621

感覚的に説明すると、基本的に物質はより安定な形になろうとします。そこで、リン酸の解離反応を考えると、

H3PO4 ⇔ H+ + H2PO4-　・・・(1)
H2PO4- ⇔ H+ + HPO4 2- ・・・(2)
HPO4 2-⇔ H+ + PO4 3-　・・・(3)

ですが、安定性はH3PO4 > H2PO4- > HPO4 2- > PO4 3-
の順です。
　(1)式でpHを上げていくとある値になる（OH-イオンが増加する）と平衡がほぼ右のみに傾きます（H+ + OH-⇔H2Oのため。水はすごく安定）、この時、H3PO4はより不安定なH2PO4-にほぼ全て仕方なく変化ているのです（この時のpHが第一中和点）。
　次にさらにpHを上げていくと、(2)式でも(1)式のときと同様に平衡がほぼ右のみに傾くpHがあります。これは(1)式と同様に、H3PO4以上に変化するのをこばんでいたH2PO4-もHPO4 2-にほぼ全て変わったということです。（第二中和点）
　(3)の場合も同様です。というわけなんですが、お分かりいただけたでしょうか？

　次に硫酸は何故中和点が一つしかないかという質問についてですが、実は中和点は一つではなくちゃんと二つあります。HSO4 2-とH2SO4と安定性が比較的近いため、リン酸と違って中和点が1未満、1.9と近いですが、一つしかないということはありません。（リン酸では2.0、7.1、12.3）

お礼

お早い回答ありがとう御座います！！

この説明で感覚的には分かりました。
しかし、

(1)式でpHを上げていくとある値になる（OH-イオンが増加する）と平衡がほぼ右のみに傾きます（H+ + OH-⇔H2Oのため。水はすごく安定）、この時、H3PO4はより不安定なH2PO4-にほぼ全て仕方なく変化ているのです（この時のpHが第一中和点）。

この説明で、何故平衡がほぼ右のみに傾くのか？+何故不安定なH2PO4-にほぼ全て仕方なく変化してしまうのか？そのような疑問が残ります。

度々の質問申し訳ないです。ｍ（＿＿）ｍ