약산-약염기의 염 용액의 pH. 0.200 M NH4F 용액의 pH

약산-약염기의 염 용액의 pH. 0.200 M NH4F 용액의 pH

 

 

Calculate [H^+] in 1.0 L of a solution that contains 0.200 M NH4F.

For HF, Ka=7.2×10^-4 and for NH3, Kb=1.8×10^-5.

 

a) 6.3×10^-7 M

b) 0.200 M

c) 5.6×10^-6 M

d) 2.1×10^-8 M

e) 5.6×10^-10 M

 

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▶ 참고: 약산-약염기의 염 용액의 pH

[ https://ywpop.tistory.com/4233 ]

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pKa = -log(7.2×10^-4) = 3.143

pKb = -log(1.8×10^-5) = 4.745

 

 

 

pH = 1/2 (pKw + pKa – pKb)

= 1/2 (14 + 3.143 – 4.745)

= 6.2

 

 

 

pH = -log[H^+] = 6.2

[H^+] = 10^-6.2 = 6.31×10^–7 M

 

 

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NH4^+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O^+(aq)

Kh = Ka = Kw / Kb = (10^-14) / (1.8×10^-5) = 5.6×10^–10

Kh = x2 / 0.200-x = 5.6×10^–10

 

0.200-x ≒ 0.200 으로 근사하면,

x = [(5.6×10^–10)(0.200)]^(1/2) = 1.1×10^–5 = [H^+]

 

 

 

F^-(aq) + H2O(l) ⇌ HF(aq) + OH^-(aq)

Kh = Kb = Kw / Ka = (10^-14) / (7.2×10^-4) = 1.4×10^–11

Kh = x^2 / 0.200-x = 1.4×10^–11

 

0.200-x ≒ 0.200 으로 근사하면,

x = [(1.4×10^–11)(0.200)]^(1/2) = 1.7×10^–6 = [OH^-]

 

 

 

([H^+] = 1.1×10^–5) > ([OH^-] = 1.7×10^–6) 이므로,

H^+(aq) + OH^-(aq) → H2O(l) 반응 후 남아있는 [H^+]를 구하면

[H^+] = (1.2×10^–5) – (1.9×10^–6) = 1.0×10^–5 M

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4230 ]