水素イオン濃度

質問

質問です。
異なる酸解離定数を持つ弱酸の混合溶液の合計の水素イオン濃度の求め方がわからないので、教えていただきたいです。

回答No.1

ht1914 · ベストアンサー

２種類の酸をＨＡ１，ＨＡ２とします。
解離定数と濃度をＫ１，Ｋ２，Ｃ１，Ｃ２とします。
ＨＡ１⇔Ｈ＋＋Ａ１－
ＨＡ２⇔Ｈ＋＋Ａ２－
［ＨＡ１］＋［Ａ１－］＝Ｃ１　　　　　（１）　
［ＨＡ２］＋［Ａ２－］＝Ｃ２　　　　　（２）
［Ｈ＋］＝［Ａ１－］＋［Ａ２－］　　　（３）
［Ｈ＋］［Ａ１－］／［ＨＡ１］＝Ｋ１　（４）
［Ｈ＋］［Ａ２－］／［ＨＡ２］＝Ｋ２　（５）

未知数は５つ、式も５つです。後は近似的に解くか数値的に解くかのどちらかになります。［Ｈ＋］が共通であるというところがポイントです。従って単独の時よりも解離度は小さくなっています。

水の解離も考慮する場合は
［Ｈ＋］＝［Ａ１－］＋［Ａ２－］＋［ＯＨ－］　　（３’）
［Ｈ＋］＋［ＯＨ－］＝Ｋ０　（６）
です。Ｋ０は水の解離定数です。でも［ＯＨ－］≪［Ｈ＋］ですから考えなくてもいいでしょう。

お礼

解答ありがとうございます。
例えば酢酸と炭酸が共存していることを考えた場合、
CH3COOH⇔CH3COO－＋H+
H2CO3⇔HCO3＋H+(2段階目の解離は無視してます)
[CH3COOH]+[CH3COO-]=C1
[H2CO3]+[HCO3-]=C2
[H+]=[CH3COO-]+[HCO3-]+[OH-]
[H+][CH3COO-]/[CH3COOH]=K1
[H+][HCO3-]/[H2CO3]=K2
となりますよね？
今、C1、C2、K1、K2がわかっている状態なんですが、ここから水素イオン濃度を求めることって可能ですか？

補足

すいません、水素イオン濃度求めれそうです。
４次式になってしまって数値的に解くのは厳しそうですが。。。
ありがとうございました。