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16.10: 多価酸の滴定
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Chemistry

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Titration of a Polyprotic Acid
 

16.10: 多価酸の滴定

多価酸は複数の電離可能な水素を含み、段階的な電離過程を経ます。  イオン化可能なプロトンの酸解離定数が互いに十分に異なる場合、このような多価酸の滴定曲線には、イオン化可能な水素ごとに異なる当量点が形成されます。したがって、二価酸の滴定では2つの当量点が、三価酸の滴定では滴定曲線上に3つの当量点が形成されることになります。

炭酸(H2CO3)は、弱い二価酸の一例です。炭酸の最初のイオン化では、わずかなヒドロニウムイオンと炭酸水素イオンが生成されます。

1段階目の電離:

Eq1

炭酸水素イオンは、酸としても作用します。電離した後、さらに少量のヒドロニウムイオンや炭酸イオンを生成します。

2段階目の電離:

Eq2

Ka1Ka2よりも104倍も大きいです。そのため、H2CO3をNaOHのような強塩基で滴定すると、電離可能な水素ごとに2つの異なる当量点が得られます。

三価酸であるリン酸は、3段階で電離します。

1段階目の電離:

Eq3

2段階目の電離:

Eq4

3段階目の電離:

Eq5

H3PO4をKOHのような強塩基で滴定すると、電離可能な各水素に対して3つの当量点が得られます。しかし、HPO42−は非常に弱い酸であるため、3つ目の当量点は滴定曲線上では容易に見分けることができません。

上記の文章は以下から引用しました。 Openstax, Chemistry 2e, Section 14.5: Polyprotic Acids.

Tags

Polyprotic Acid Ionizable Protons Ka Dissociation Constant Sulfurous Acid Titration Curve Strong Base Sodium Hydroxide Hydrogen Sulfite Ions Equivalence Point PH Half-equivalence Point Second Ionizable Proton Diprotic Acid Neutralization Step Triprotic Phosphoric Acid

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