熱力学的平衡定数についての質問です。

質問

熱力学的平衡定数の問題でわからないものがあるので、どなたか教えてください。

「（a)水中、および(b)0.05 M K2SO4存在下における5.0×10^-3 M　安息香酸溶液のpHを計算せよ。」

解答は(a) pH 3,25 (b) pH3.18になっていました。

手も足も出なくなってしまったのでどなかたご教授お願いします。

回答No.1

nious · ベストアンサー

書かれていないので取り敢えず 安息香酸のpKa＝4.18 として デバイ・ヒュッケルの理論 を用います。尚、濃度が希薄であるので酸の解離による生じるイオンのイオン強度(μ)に対する影響は無視します。

(a) μ≒0 と近似するとpKa＝4.18。従って、
[H^+][C6H5COO^-]/[C6H5COOH]＝x^2/(0.0050‐x)＝Ka
x^2＋Ka・x‐0.0050・Ka＝0
x＝[H^+]＝5.43・10^(-4)
pH＝3.27

(b) μ≒(1/2)・([K^+]＋4[SO4^2-])＝0.15

pKa＝4.18‐(2・0.51・√μ)/(1＋√μ)＝3.895

[H^+][C6H5COO^-]/[C6H5COOH]＝x^2/(0.0050‐x)＝Ka
x^2＋Ka・x‐0.0050・Ka＝0
x＝[H^+]＝7.37・10^(-4)
pH＝3.13

お礼

大変分かり易く書いてくださってありがとうございました。問題文にpKaの指示はなかったです。