약산-강염기 중화반응. HNO2 + NaOH

약산-강염기 중화반응. HNO2 + NaOH

 

 

HNO2 0.01 mol을 2 L 증류수에 녹인 수용액에

0.1 M NaOH 수용액 75 mL를 첨가했을 때, 용액의 pH는?

단, 아질산의 Ka = 4.0×10^-4, pKa = 3.40

 

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균형 맞춘 반응식

HNO2(aq) + NaOH(aq) → NaNO2(aq) + H2O(l)

 

HNO2의 몰수 = 0.01 mol

NaOH의 몰수 = (0.1 mol/L) × 0.075 L = 0.0075 mol

 

첨가한 NaOH의 몰수만큼,

약산인 HNO2가 중화되고, 염인 NaNO2가 생성된다.

 

남아있는 HNO2의 몰수

= 0.01 mol - 0.0075 mol = 0.0025 mol

 

약산(HNO2)과 약산의 짝염기(NO2^-)로 이루어진 염(NaNO2)이

함께 존재하므로, 완충용액이 만들어진다.

완충용액의 pH는 Henderson-Hasselbalch식으로 계산한다.

( 설명 http://ywpop.tistory.com/1926 )

 

pH = pKa + log{[짝염기]/[약산]}

= 3.40 + log(0.0075/0.0025) = 3.8771

 

답: 3.9

 

 

[ 팁 ] 약산과 짝염기의 부피가 같으므로, 몰농도 대신 몰수를 바로 대입해도 됨.