완충용액의 pH 1만큼 감소에 필요한 산의 mol수

완충용액의 pH 1만큼 감소에 필요한 산의 mol수

 

 

0.100 mol CH3COOH와 0.100 mol CH3COONa를 섞어 1.00 L로 만든 완충용액의 pH가 1만큼 적어지려면 몇 mol의 산을 가해주어야 할까?

 

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먼저 완충용액의 pH를 Henderson-Hasselbalch 식으로 계산하면,

( Henderson-Hasselbalch 식 http://ywpop.tistory.com/1926 )

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= 4.74 + log((0.100)/(0.100))

= 4.74

 

log([짝염기]/[약산]) = -1 이 되면 pH가 1만큼 감소하므로,

 

log([짝염기]/[약산]) = -1

[짝염기]/[약산] = 10^-1 = 0.1

 

완충용액에 산을 가하면, 가한 산의 몰수만큼

약산의 몰수는 증가하고, 짝염기의 몰수는 감소하므로,

( 설명 http://ywpop.tistory.com/4163 )

가한 산의 몰수를 x라 두면,

 

(0.1-x) / (0.1+x) = 0.1

0.1-x = 0.01 + 0.1x

0.09 = 1.1x

x = 0.09 / 1.1 = 0.0818

 

pH = 4.74 + log((0.100-0.0818)/(0.100+0.0818))

= 3.74

 

따라서 가해 주어야 할 산의 몰수는 0.0818 mol.