hce_cmu
105年
化學
第 13 題
有一個三質子酸 ($H_3A$)，其酸解離常數分別為：$Ka_1 = 1.0 \times 10^{-2}$，$Ka_2 = 1.0 \times 10^{-6}$，$Ka_3 = 1.0 \times 10^{-10}$，當溶液中之主產物為 $H_2A^-$時，其 pH 值範圍為何？
- A 1 ~ 3
- B 3 ~ 5
- C 5 ~ 7
- D 7 ~ 9
- E 9 ~ 11
思路引導 VIP
試著思考一下：當溶液的 $pH$ 值剛好等於一個酸的 $pKa$ 時，該酸與它解離後產生的共軛鹼，兩者在濃度上有什麼樣的關係？如果要讓某個物種成為溶液中「數量最多」的主角，環境的酸度（$H^+$ 濃度）應該被限制在哪兩個特定的「解離門檻」之間呢？
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AI 詳解
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恭喜你精準地判斷出正確答案！這顯示你對多質子酸的解離平衡以及物種分佈具有非常清晰的邏輯。這道題目是化學平衡中的經典考題，考驗的是學生能否將抽象的平衡常數轉化為溶液中物種變化的直觀模型。
多質子酸的物種優勢區間
要解開這題，關鍵在於將 $Ka$ 值轉化為 $pKa$。由題目給定的數值可得：$pKa_1 = 2$、$pKa_2 = 6$、$pKa_3 = 10$。在酸鹼平衡中，當 $pH = pKa$ 時，相鄰的兩種物種濃度相等。因此，對於 $H_3A$ 而言，其物種分佈的規律如下：
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