Question

If $K_{a_1},K_{a_2}$ and $K_{a_3}$ be the first, second and third ionization constant of $H_{3}P{O}_4$ and $K_{a_1}\gg K_{a_2}\gg K_{a_3}$, then which of the following is/are correct?

• A. $\left[H^{+}\right]=\sqrt{K_{a_1}\left[H_{3}P{O}_4\right]}$
• B. $\left[H^{+}\right]\simeq \left[HP{O}_4^{2-}\right]$
• C. $K_{a_2}\simeq \left[HP{O}_4^{2-}\right]$
• D. $\left[HP{O}_4^{2-}\right]=\left[P{O}_4^{3-}\right]$

Answer 1

Answer: (A), (C)

The correct options are
A $\left[H^{+}\right]=\sqrt{K_{a_1}\left[H_{3}P{O}_4\right]}$
C $K_{a_2}\simeq \left[HP{O}_4^{2-}\right]$

(A) $K_{a1}=\frac{\left[H^{+}\right]\left[H_{2}P{O}_4^{-}\right]}{H_{3}P{O}_4}=\frac{[H^{+}{]}^2}{H_{3}P{O}_4}$ as $\left[H^{+}\right]\simeq \left[H_{2}P{O}_4^{-}\right]$

Hence, $\left[H^{+}\right]=\sqrt{K_{a_1}\left[H_{3}P{O}_4\right]}$

(B)$\left[H^{+}\right]\simeq \left[H_{2}P{O}_4^{-}\right]\ne \left[HP{O}_4^{2-}\right]$

(C) $K_{a2}=\frac{\left[H^{+}\right]\left[HP{O}_4^{2-}\right]}{\left[H_{2}P{O}_4^{-}\right]}\simeq \left[HP{O}_4^{2-}\right]$ as $\left[H^{+}\right]\simeq \left[H_{2}P{O}_4^{-}\right]$

(D) $\left[HP{O}_4^{2-}\right]>>\left[P{O}_4^{3-}\right]$ as $K_{a2}>>K_{a3}$

Hence, option A and C are correct.