pHの求め方。

質問

0.1mol/Lの炭酸水素ナトリウム水溶液の２５℃におけるpHとして適当なものはどれか。
Ka1=4.2×10^-7　Ka2=4.8×10^-11

という問題なのですが・・・

NaHCO3→Na+ + HCO3-
0.1 0 0
-x +x +x

と初濃度と変化量を決めて解いてみました。
Ka1=x^2/0.1-x=4.2×10^-7
x=2.0×10^-4　（これは、0.2%だったのでOKだと思います）

HCO3-　→　H+ + CO3^2-
2.0×10^-4 0 0
-y -y -y

Ka2=y^2/2.0×10^-4-y=4.8×10^-11
y=9.8×10^-8

と出たので、pHを計算してみました。
-log(9.8×10^-8)=7.00
なのです。

でも、選択肢が
3.19 5.16 6.38 7.62 8.35 10.32しかないのです・・・。

本当に困ってます。
長くなりましたがよろしくお願いします！

回答No.1

windwald

まず、炭酸水素ナトリウムは弱酸と強塩基の塩ですから、
水溶液は塩基性になりそうだなと見通しが立つはずです。
よって、pH=7の選択肢がない、と言うことではなく、計算が間違っているのでは？と考えましょう。

そもそもKaがなんたるか分かっていますか？「酸」の解離定数ですよ。
塩の解離定数ではありません。

塩は100％電離と考えますのでx=0.1ですね
そして、水溶液中では
H2O ＋ CO2 ＝ H^+ ＋ HCO3^-　Ka1=4.2×10^-7
HCO3^- ＝ H^+ ＋ CO3^2-　Ka2=4.8×10^-11
です。
まあ、Ka1>>Ka2ですから、第二電離を無視しても良いでしょう。

お礼

さすがに自分が間違えてないなんて思ってはいませんよ（笑）
どうやってみてもわからなかったので、解説していただきたく質問させていただきました。

やはり第２電離は無視せずにやらないと答えの８．３５はでませんでした。
参考になりました、ありがとうございました。