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NaOHのpH滴定
0.2M のスルファミン酸溶液25cm3にNaOHで滴定を行い、26.2cm3で、当量点に達しました。 このときの、NaOH溶液の濃度と、スルファミン酸のpKaはどのように求めるのですか? NoOH(分子量=40)、26.2cm3と、0.2Mのスルファミン酸25cm3がどのような関係にあるのか、わかりません。 よろしくお願いいたします。
- uniuni0809
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1/2当量点で[H+]=Kaになるという式は 酸の濃度>>Kaの関係があるときしか使うことが出来ません。 これは酸を水に溶かしたときの水素イオン濃度が [H+]=√(cKa) についても同じです。この式を導く時にc>>Kaを使っています。 この式からlogを取って 2pH=pKa-logc という式を求めています。 [H+]=Kaを使うことが出来ない時は 2pH=pKa-logc も使うことが出来ないことになります。 1価の酸であればきちんと解こうと思えば3次方程式になります。 [H+]>>[OH-]が成り立てば2次方程式になります。 これで解けば [H+]=2cKa/(Ka+√(4cKa+Ka^2)) です。 これにc>>Kaを適用すると[H+]=√(cKa)が出て来ます。 オーダーさえ合えばいい(有効数字1桁未満)というのであればどちらの近似式もc~Kaで使うことが出来そうです。
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- nious
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NaOHの濃度Cは、0.2*25=C*26.2より、C=25/131Mになります。 またスルファミン酸のpKaを計測したpHから求める場合には、 pKaが約1程度と小さい点に注意する必要があります。 単純に半当量点のpH≒pKaとはなりません。(計算ではこのpH≒1.5≠1) 滴定開始時のpHを使い、pKa=log{0.2-10^(-pH)}+2pH の関係から求めるのが妥当だと思います。
お礼
素早い回答、ありがとうございます。 NaOHの濃度の求め方として、 (スルファミン酸(f=1.047)) 0.2*1.047*25/26.2=0.19980…≒0.200 と するのは、間違いでしょうか?(参考書を見て挑戦してみたにですが。) お手すきで、返信いただけたらさいわいです。
解離定数についてもう一度よく勉強し直して下さい。 Ka=[H^+][A^-]/[HA] ですから、 [A^-] = [HA] の時Ka=[H^+]なので、 「半当量」の時、pH=pKaになります。 今回の場合NaOHaq 26.2/2=13.1 (mL)の時のpHがそれに相当します。
お礼
適切な回答をいただき、助かりました。 ありがとうございます。 溶液のpH値がpkaに等しくなることがわかりました。
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長文回答、ありがとうございます。 大変参考になりました。 ここでいう、 cKaは、全濃度のことでしょうか? お手すきで返信いただけたら幸いです。