H2C2O4的pka1=1.2,pka2=4.2,当溶液ph=1.2时,草酸的主要存在形式是H2C2O4和HC2O4,当C(HC2O4)达最大时ph=?

题目

H2C2O4的pka1=1.2,pka2=4.2,当溶液ph=1.2时,草酸的主要存在形式是H2C2O4和HC2O4,当C(HC2O4)达最大时ph=?
什么时候草酸根离子浓度达最大呢?应该是什么思路呢?

答案

可以利用HC2O4-的分布分数求解.
HC2O4-的分布分数为
δHC2O4- = k1[H+]/{[H+]^2 + k1[H+] + k1k2}
其中k1、k2分别为草酸的第一、第二步电离常数.
要使草酸氢根的浓度最大,只需草酸氢根的分布分数最大.
将上式等号右边的分子、分母同除[H+]：
δHC2O4- = k1/{[H+] + k1 + k1k2/[H+]}
由数学知识,当[H+] = k1k2/[H+],即[H+] = 根号(k1k2)时,分子最小,δHC2O4-最大.
pH = -lg[H+] = -lg根号(k1k2) = -0.5lg(k1k2) = -0.5(lgk1 + lgk2) = 0.5(pk1 + pk2) = 2.70
至于草酸根,当然是pH越大,其浓度越大,不存在使其浓度最大的pH.
同理,pH越小,草酸的浓度越大.