3 弱酸の酸解離定数Kaを吸光度法で求める方法に関する文章の
濃度 Cmol/Lの弱酸水溶液中に存在する弱酸分子(HA), 弱酸イオン (A) および水素イオン (H+)
に適当な語句を入れよ。
の濃度を、 それぞれ, [HA][A] および [H+] とすると,
CHA+[A]
Ka=
が成り立つから, pK を知るためには,
[HA]
[A-]
(3)
が成り立つときのpHがわかっていればよいことになる。 いま、この溶液のある波長における吸光
度4を光路長 lcmのセルを用いて測定するものとする。 この波長での光の吸収が溶液中の [HA]
および [A-] のみに起因するものとし、 [HA] および [A] のこの波長におけるモル吸光係数をそれ
ぞれ 81 および e2 とすると、 溶液中の[HA]に基づく吸光度 4 [HA] および溶液中の [A-] に基づく吸光
度A [A-]は, それぞれ,
A [HA]
A [A-]
表される。 また,
=
=
Є1 =
log Ka=pH-
A=A[HA] + A [A-]
であるから,式 (3) のもとでは,Aは1, 2, lおよびCを用いて,
(1)
(2)
(4)
(5)
(6)
A =
129
(7)
で表される。 一方, pHが極めて低いとき ( [HA] >> [A-]) の 4 を A1, pHが極めて高いとき ( [HA]
<< [A-]) の 4 を A2 とすると,
(8)
(9)
€2=
が成り立ち, 式 (8) 式 (9) を式 (7) に代入することによって, 式 (3) は,
A =
(10)
と書き換えられる。 すなわち, 実験では、濃度が等しいが pH が異なる酢酸溶液をいくつか調製
し、同一条件でそれぞれの吸光度を測定して, pH と吸光度の関係をプロットするし, 式 (10)
の関係が成り立つときのpHの値を求めてそれをpKaとすればよいことになる。
