약산(CH3COOH) <- 강염기(NaOH) 중화 적정. 적정 중 용액의 pH

약산(CH3COOH) <- 강염기(NaOH) 중화 적정. 적정 중 용액의 pH

0.1 M CH3COOH 200 mL + 0.1 M NaOH 50 mL 용액의 pH

 

 

(1) 0.1 M CH3COOH 200 mL에 0.1 M NaOH 50 mL를 가했을 때, 용액의 pH는?

(CH3COOH의 pka = 4.76)

 

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▶ 참고: 약산-강염기 적정 시뮬레이션

[ https://ywpop.tistory.com/2736 ]

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0.1 M CH3COOH 200 mL에 포함된 CH3COOH의 몰수

= (0.1 mol/L) × 0.200 L = 0.020 mol

 

 

0.1 M NaOH 50 mL에 포함된 NaOH의 몰수

= (0.1 mol/L) × 0.050 L = 0.005 mol

 

 

 

산-염기 중화 반응식

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

 

CH3COOH : NaOH : CH3COONa = 1 : 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이고,

몰수가 작은 NaOH가 한계 반응물이므로,

( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

반응한 CH3COOH의 몰수 = 반응한 NaOH의 몰수 = 생성된 CH3COONa의 몰수

= 0.005 mol

 

 

 

반응 후 남아있는 CH3COOH의 몰수

= 0.020 mol – 0.005 mol = 0.015 mol

 

 

 

약산-강염기 적정 중에는 완충용액이 형성되므로,

용액의 pH는 Henderson-Hasselbalch 식으로 계산한다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2727 )

 

pH = pKa + log([짝염기] / [약산])

= 4.76 + log(0.005 / 0.015)

= 4.28

 

 

 

 

(2) 이 용액에다 0.2 M NaOH 25 mL를 더 가했을 때, 용액의 pH는?

 

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이 용액에다 0.2 M NaOH 25 mL를 더 첨가하면,

0.2 M NaOH 25 mL에 포함된 NaOH의 몰수

= (0.2 mol/L) × 0.025 L = 0.005 mol

 

 

 

생성된 CH3COONa의 몰수

= 0.005 mol + 0.005 mol = 0.010 mol

 

 

 

반응 후 남아있는 CH3COOH의 몰수

= 0.015 mol – 0.005 mol = 0.010 mol

 

 

 

pH = pKa + log([짝염기] / [약산])

= 4.76 + log(0.010 / 0.010)

= 4.76

 

 

 

 

[키워드] CH3COOH + NaOH 완충용액 기준문서