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化學一題，求計算過程(15點)
草酸的pK1=1.252而pK2=4.266。試計算多少克的草酸加5.00g的草酸鉀 稀釋到250mL後pH值等於3.20。草酸的式量為90.04，而草酸鉀式量為 166.22。(Ans：2.31g) 更新: 那三個式子怎記比較好,感覺不太好記 有無口訣或規則之類的..@ 好利害的小白大!
最佳解答:
草酸為二元酸，二元酸在水中，各成份達解離平衡時，所佔比例如下三式所示：（雖是以碳酸為例，但草酸表達式相同） 圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AF03901095/o/101104160809413869605370.jpg 圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AF03901095/o/101104160809413869605371.jpg 圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AF03901095/o/101104160809413869605382.jpg 草酸之K1 = 10^-1.252 = 5.60×10^-2，K2 = 10^-4.266 = 5.42×10^-5 設溶了5.00克的草酸鉀，以及加入某克草酸之後的組衝溶液中，草酸總濃度為C，C = [H2C2O4] + [HC2O4 -] + [C2O4 2-] 則在[H+] = 10^-3.2 = 6.31×10^-4M之下的平衡濃度為： [H2C2O4] = C / (1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]^2) = C / 97.336 [HC2O4 -] = C / ([H+]/K1 + 1 + K2/[H+]) = C / 1.097 [C2O4 2-] = C / ([H+]^2/K1K2 + [H+]/K2 + 1) = C / 12.772 溶了5.00克的草酸鉀，[K+] = 2×5.0/(166.22×0.25) = 0.2406 M 溶液中電荷平衡：[K+] + [H+] = [HC2O4 -] + 2×[C2O4 2-] + [OH-] 即 0.2406 + 6.31×10^-4 = C/1.097 + 2×C/12.772 + 1.581×10^-11 解得 C = 0.226 M 其中，草酸鉀貢獻濃度 = 0.1203 M，因此，草酸貢獻濃度 = 0.226 - 0.1203 = 0.1057 M 應溶之草酸質量 = 0.1057 × 0.25 × 90.04 = 2.38 克 2011-04-16 23:07:09 補充： 記住，[H+]愈大，H2A比例愈大，HA- 及 A2- 比例愈小， [H2A] / C = 1/ (1+K1/[H+] + K1K2/[H+]^2) ==> [H+]放在「分母的分母」，某種程度上也就是分子，這符合第一行敍述，二元酸分母為1+K1/[H+]+K1K2/[H+]，三元酸分母為1+K1/[H+]+K1K2/[H+]^2+K1K2K3/[H+]^3依此類推 2011-04-16 23:07:15 補充： 因為K1 = [HA-][H+]/[H2A]，所以[HA-] = K1/[H+] × [H2A] = [H2A] / ([H+]/K1) [HA-]/C的分母變為 [H+]/K1 + 1 + K2/[H+] 同理K2 = [A2-][H+]/[HA-]，所以[A2-] = K2/[H+] × [HA-] = [HA-] / ([H+]/K2) [A2-]/C的分母變為[H+]^2/K1K2 + [H+]/K2 + 1 大概可以這麼記。
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化學一題，求計算過程(15點)
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發問:草酸的pK1=1.252而pK2=4.266。試計算多少克的草酸加5.00g的草酸鉀 稀釋到250mL後pH值等於3.20。草酸的式量為90.04，而草酸鉀式量為 166.22。(Ans：2.31g) 更新: 那三個式子怎記比較好,感覺不太好記 有無口訣或規則之類的..@ 好利害的小白大!
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草酸為二元酸，二元酸在水中，各成份達解離平衡時，所佔比例如下三式所示：（雖是以碳酸為例，但草酸表達式相同） 圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AF03901095/o/101104160809413869605370.jpg 圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AF03901095/o/101104160809413869605371.jpg 圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AF03901095/o/101104160809413869605382.jpg 草酸之K1 = 10^-1.252 = 5.60×10^-2，K2 = 10^-4.266 = 5.42×10^-5 設溶了5.00克的草酸鉀，以及加入某克草酸之後的組衝溶液中，草酸總濃度為C，C = [H2C2O4] + [HC2O4 -] + [C2O4 2-] 則在[H+] = 10^-3.2 = 6.31×10^-4M之下的平衡濃度為： [H2C2O4] = C / (1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]^2) = C / 97.336 [HC2O4 -] = C / ([H+]/K1 + 1 + K2/[H+]) = C / 1.097 [C2O4 2-] = C / ([H+]^2/K1K2 + [H+]/K2 + 1) = C / 12.772 溶了5.00克的草酸鉀，[K+] = 2×5.0/(166.22×0.25) = 0.2406 M 溶液中電荷平衡：[K+] + [H+] = [HC2O4 -] + 2×[C2O4 2-] + [OH-] 即 0.2406 + 6.31×10^-4 = C/1.097 + 2×C/12.772 + 1.581×10^-11 解得 C = 0.226 M 其中，草酸鉀貢獻濃度 = 0.1203 M，因此，草酸貢獻濃度 = 0.226 - 0.1203 = 0.1057 M 應溶之草酸質量 = 0.1057 × 0.25 × 90.04 = 2.38 克 2011-04-16 23:07:09 補充： 記住，[H+]愈大，H2A比例愈大，HA- 及 A2- 比例愈小， [H2A] / C = 1/ (1+K1/[H+] + K1K2/[H+]^2) ==> [H+]放在「分母的分母」，某種程度上也就是分子，這符合第一行敍述，二元酸分母為1+K1/[H+]+K1K2/[H+]，三元酸分母為1+K1/[H+]+K1K2/[H+]^2+K1K2K3/[H+]^3依此類推 2011-04-16 23:07:15 補充： 因為K1 = [HA-][H+]/[H2A]，所以[HA-] = K1/[H+] × [H2A] = [H2A] / ([H+]/K1) [HA-]/C的分母變為 [H+]/K1 + 1 + K2/[H+] 同理K2 = [A2-][H+]/[HA-]，所以[A2-] = K2/[H+] × [HA-] = [HA-] / ([H+]/K2) [A2-]/C的分母變為[H+]^2/K1K2 + [H+]/K2 + 1 大概可以這麼記。
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