삼양성자산(triprotic acid) H3A의 평형상수와 헨더슨-하셀바흐 식

삼양성자산(triprotic acid) H3A의 평형상수와 헨더슨-하셀바흐 식

 

 

어떤 삼양성자산(triprotic acid)이 수용액에서 다음과 같은 평형을 가질 때,

(1) H3A(aq) ⇌ H2A^-(aq) + H^+(aq) ... pKa1 = 2.0

(2) H2A^-(aq) ⇌ HA^2-(aq) + H^+(aq) ... pKa2 = 6.0

(3) H2A^2-(aq) ⇌ A^3-(aq) + H^+(aq) ... pKa3 = 10.0

 

pH 9.0에서 가장 많이 존재하는 화학종은?

 

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From Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([A^-]/[HA])

 

 

From (1)식,

pH = pKa1 + log([H2A^-]/[H3A])

9.0 = 2.0 + log([H2A^-]/[H3A])

log([H2A^-]/[H3A]) = 7.0

[H2A^-]/[H3A] = 10^7

[H2A^-] = 10^7 * [H3A]

 

 

From (2)식,

pH = pKa2 + log([HA^2-]/[H2A^-])

9.0 = 6.0 + log([HA^2-]/[H2A^-])

log([HA^2-]/[H2A^-]) = 3.0

[HA^2-]/[H2A^-] = 10^3

[HA^2-] = 10^3 * [H2A^-] = 10^3 * (10^7 * [H3A])

= 10^10 * [H3A]

 

 

From (3)식,

pH = pKa3 + log([A^3-]/[HA^2-])

9.0 = 10.0 + log([A^3-]/[HA^2-])

log([A^3-]/[HA^2-]) = -1.0

[A^3-]/[HA^2-] = 10^-1

[A^3-] = 10^-1 * [HA^2-] = 10^-1 * (10^10 * [H3A])

= 10^9 * [H3A]

 

 

[H3A]의 양을 1이라 두면,

[H2A^-]는 10^7,

[HA^2-]는 10^10,

[A^3-]는 10^9 이므로,

가장 많이 존재하는 화학종은 HA^2-.

 

 

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