問98-95 解説


問95
0.10 mol/L リン酸 400mL と 0.20 mol/L 水酸化ナトリウム 300 mL を混合した
水溶液の 25℃における pH に最も近いのはどれか。
1つ選べ。
ただし、リン酸の pKa1 = 2.12、 pKa2 = 7.21、 pKa3 = 12.32 ( 各25℃ )とする。
また、 log2 = 0.30、 log3 = 0.48 とする。

1 4.7
2 6.9
3 7.2
4 7.7
5 9.8





H3PO4 + NaOH →NaH2PO4 +H2O ①
NaH2PO4 + NaOH → Na2HPO4 +H2O ②
Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 +H2O ③
と段階的に中和がおきると考えられます。

0.10 mol/L のリン酸 400 ml は、0.10 × 0.4 = 0.04 mol です。
又、0.20mol/L の水酸化ナトリウム 300 ml は、 0.20 × 0.3 = 0.06 mol です。

だから、水酸化ナトリウムを全て加えた時点で
中和は、①は完全に終わって、②の丁度半分まで終わっていると考えられます。

ここで
pH = pKa の時が、分子形とイオン形の比が 1:1 であることから
(Henderson-Hasselbalch の式より)
丁度pH = pKa2 だと考えられます。

よって、一番近いのは、選択肢 3 です。