약산-강염기 중화적정. CH3COOH + NaOH. 당량점에서의 pH

약산-강염기 중화적정. CH3COOH + NaOH. 당량점에서의 pH

 

 

0.1 M 아세트산 25 mL에

0.1 M 수산화나트륨 25 mL를 가한 용액의 pH는?

(단, 아세트산의 Ka = 2×10^-5)

 

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CH3COOH의 몰수

= (0.1 mo/L) * 0.025 L = 0.0025 mol = H+의 몰수

NaOH의 몰수

= (0.1 mo/L) * 0.025 L = 0.0025 mol = OH-의 몰수

 

H+의 몰수 = OH-의 몰수

이므로, 용액은 정확히 중화된다.

 

그러나 약산의 짝염기염(CH3COONa)의 가수분해 반응 결과,

생성되는 OH- 때문에, 용액은 중성이 되지 않는다.

( 보충 설명 http://ywpop.tistory.com/2949 )

 

CH3COONa의 몰농도를 계산하면,

0.0025 mol / (0.025+0.025 L) = 0.05 M

 

CH3COONa의 가수분해 반응 결과,

생성되는 OH-의 농도를 계산하면,

CH3COONa(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH-(aq)

0.05-x ............................. x ................... x

 

Kh = Kb = Kw / Ka

= (10^(-14)) / (2×10^(-5)) = (x)(x) / 0.05-x

 

5×10^(-10) = x^2 / 0.05-x

 

(0.05-x) ≒ 0.05 근사식을 사용하면,

 

x = (5×10^(-10) × 0.05)^(1/2)

= 5×10^(-6) M = [OH-]

 

pOH = -log[OH-] = -log(5×10^(-6)) = 5.3

 

pH = 14 – 5.3

= 8.7