다양성자성 산의 이온화. Sulfurous acid, H2SO3

다양성자성 산의 이온화. Sulfurous acid, H2SO3

 

 

수소 이온 2개를 줄 수 있는 H2SO3는 약산이다.

a) 농도가 0.45 M인 H2SO3의 pH를 구하시오.

b) 평형에서 SO3^2- 이온의 농도를 구하시오.

 

 

 

[참고] 0.16 M H2CO3 용액 속 모든 화학종의 농도와 pH

[ https://ywpop.tistory.com/19668 ]

 

 

 

H2SO3의 이온화 반응식

H2SO3(aq) ⇌ 2H^+(aq) + SO3^2-(aq)

 

H2SO3 ⇌ 2H^+ + SO3^2-

 

 

 

Sulfurous acid, H2SO3

> Ka1 = 1.2×10^(-2) = 0.012

> Ka2 = 6.6×10^(-8)

 

 

 

[1단계 이온화]

H2SO3 ⇌ H^+ + HSO3^-

 

Ka1 = x^2 / (0.45–x) = 0.012

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

 

Ka1 값이 크기 때문에,

0.45–x ≒ 0.45 라고 근사처리할 수 없으므로,

근의 공식으로 x 값을 구하면,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3302 )

 

x^2 = (0.45) (0.012) – 0.012x

 

x^2 + 0.012x – 0.0054 = 0

 

x = 0.06773 M = [H^+]

 

 

 

pH = –log(0.06773) = 1.17

---> 농도가 0.45 M인 H2SO3의 pH

 

 

 

[2단계 이온화]

HSO3^- ⇌ H^+ + SO3^2-

 

Ka2 = (0.06773+x) (x) / (0.06773–x) = 6.6×10^(-8)

 

 

 

x 값이 매우 작기 때문에,

(Ka2 값이 매우 작기 때문에)

 

> (0.06773+x) ≒ 0.06773

> (0.06773–x) ≒ 0.06773

으로 근사처리하면,

x = 6.6×10^(-8) M = [SO3^2-]

---> 평형에서 SO3^2- 이온의 농도

 

 

 

 

[키워드] 0.45 M H2SO3 용액의 pH 기준, H2SO3 모든 화학종의 농도 기준