酸と塩基

弱酸塩の加水分解

今、弱酸塩の弱塩基性部分 $X^{n+}$ を考えると、

$K_h=\frac{[X(OH)_n][H^+]^n}{[X^{n+}]}=\frac{{K_w}^n}{K_b}$

$K_h = \frac{nx^2}{C-x} \simeq \frac{nx^2}{C}$

$\frac{nx^2}{C}\simeq \frac{{K_w}^2}{K_b}\iff x = \sqrt{\frac{c{K_w}^n}{nK_a}}$

以上より、 $[H^+]=nx=\sqrt{\frac{nc{K_w}^n}{K_a}}$

今、弱塩基塩の弱酸性部分 $X^{n-}$ を考えると、

$X^{n-} + nH_2O \rightleftharpoons XH_n + nOH^{-}$

これより、加水分解定数を求めると、

$K_h = \frac{[XH_n][OH^-]^n}{[X^{n-}]}=\frac{[OH^-]^2[H^+]^2}{\frac{[X^{n-}][H^+]^2}{[XH_n]}}=\frac{{K_w}^n}{K_a}$

一方で、元の塩の濃度を $C$ 、分解されて減少する濃度分を $x$ とすると、
弱酸だから、 $C&gt;&gt;x$
よって、
$K_h = \frac{nx^2}{C-x} \simeq \frac{nx^2}{C}$

以上より、
$\frac{{K_w}^n}{K_a} \simeq \frac{nx^2}{C}$
$\iff x = \sqrt{\frac{C{K_w}^n}{nK_a}}$
よって、 $[OH^-] = nx = \sqrt{\frac{nC{K_w}^n}{K_a}}$

結果的に、 $[H^+] = \frac{K_w}{[OH^-]} = \sqrt{\frac{K_a {K_w}^{2-n}}{nC}}$

この結果から、強酸と強塩基の塩…すなわち中性塩においては、
加水分解では全く解離しないので、水の電離分解分を除く水素イオンや水酸化イオンは存在しないので
確かに中性であることが保証される。

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最終更新：2012年04月08日 10:03

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