多価酸の滴定

ポリプロトン酸には複数のイオン化可能なプロトンが含まれており、それぞれが異なるステップで解離します。各プロトンの損失は異なるKAを持ち、その後の各酸解離定数は前のものよりも弱くなります。

例えば、亜硫酸にはイオン化可能なプロトンが2つあります。第1の陽子の解離に対するK_a1は10⁻²×1.6であり、第2の陽子の解離に対するK_a2は10⁻⁸×6.4である。

亜硫酸を水酸化ナトリウムなどの強塩基で滴定すると、最初にイオン化可能なプロトンが最初に除去され、亜硫酸水素イオンが生成されます。滴定曲線のこの部分は、弱いモノプロトン酸と強塩基の部分と似ています。それは当量点を持ち、半当量点における溶液のpHはpK_a1に等しい。

さらに塩基を追加すると、2番目のイオン化可能な陽子が中和されます。亜硫酸水素イオンの濃度は初期亜硫酸と等しいため、中和するには同量の塩基が必要です。したがって、1モルの二プロトン酸を完全に中和するには、2モルの塩基が必要です。

第2の中和ステップの滴定曲線には、溶液のpHがpK_a2に等しい第2の半当量点と、塩基領域にある第2の当量点もあります。

同様に、強塩基を持つ三プロトンリン酸の滴定曲線には、3つの当量点があります。

したがって、弱ポリプロトン酸の滴定中、滴定曲線に生成される当量点の数は、イオン化可能なプロトンのKA値との差が1万倍を超えている限り、存在するイオン化可能なプロトンの数に等しくなります。