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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です（原文：多段階で電離する酸の中和滴定）
多段階で電離する酸の中和滴定におけるグラフの近似式とその問題点について
このQ&Aのポイント
- H2CO3とNaOHの中和滴定のグラフを近似式で描いた場合、適切なグラフがかけない理由を知りたいです。実際に近似式で計算すると、第一当量点、第二当量点とそれ以降（NaOH過多）の数値がグラフから外れた数字となりました。
- 物質収支を考慮し、炭酸の全濃度を CAとすると、CA=[H2CO3]+[HCO3-]+[CO3 2-]。また電気的中性の原理より、[H+]+[Na+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO3 2-]。これらの式および水の自己解離平衡から水素イオン濃度[H+]に関する四次方程式が得られる。
- 酸性領域では第二段階の解離Ka2 および Kw の影響は無視し得るため、[H+]^2+ [H+](Ka1+[Na+])ーKa1Ca+Ka1[Na+]=0。しかし、定数項（Ka1Ka2Kw)を無視する理由がわかりません。また、Kwを無視する理由についても教えてください。
- windowlily
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- 化学
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質問者が選んだベストアンサー
#1ですが補足です。 K2=4.7*10^(-11)とします。 初濃度A(M)のCO2のv(ml)に対して、B(M)のNaOHをx(ml)滴下した場合、 4次方程式の1次の項は次の様に書けます。 K1{{K2(Bx-2Av)/(v+x)}-Kw}[H^+] 第一当量点付近ではpHジャンプ(pH≒7～10)が起こると予想され、 また当量点ではx=Av/Bだから、(Bx-2Av)/(v+x)=-AB/(A+B)、仮にA=B=0.1M程度なら、-AB/(A+B)=-1/20 すると、{K2(Bx-2Av)/(v+x)}-Kw=-K2/20-Kw≒-K2/20と近似できる為、1次の項≒-(1/20)K1K2[H^+]になります。 これを定数項の-K1K2Kwと比較すると、pHの値から考えて十分に無視できる事が分かります。 (近似するにはこれだけで十分で、他の項との比較は不要です)
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- nious
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回答No.1
CO2をNaOHで滴定した訳てすね。 先ず酸性域では、[OH^-]=Kw/[H^+] が無視できるから結局Kwが無視可能になります。 第一当量点ではNaHCO3(pH≒8.3)が生じるからこの付近ではおよそpH=7～10程度の弱塩基性になる筈です。 NaOHの濃度が分からないのですが、この付近で1次の項は、-K1K2(2Ca-[Na^+])[H^+]と近似でき、 2Ca-[Na^+]はそれ程小さくないから、これと定数項の-K1K2Kwを比較すると無視できるという事でしょう。 ウィキは信用できません。
お礼
ご親切に教えていただき、ありがとうございます。