약산-강염기 중화적정. 당량점 이전 용액의 pH

약산-강염기 중화 적정. 당량점 이전 용액의 pH

 

 

0.2 M 아세트산(HAc) 25 mL를 0.1 M NaOH로 적정할 때,

45 mL 주입시 pH를 계산하라.

(아세트산의 Ka = 2.0×10^-5)

 

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0.2 M 아세트산(HAc) 25 mL에 들어있는 HAc의 몰수

= (0.2 mol/L) * 25 mL = 5 mmol HAc

 

0.1 M NaOH 45 mL에 들어있는 NaOH의 몰수

= (0.1 mol/L) * 45 mL = 4.5 mmol NaOH

 

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
NaOH가 한계반응물이고,
NaOH : CH3COONa = 1 : 1 반응 비이므로,
반응한 NaOH의 몰수 = 생성된 CH3COONa의 몰수 = 4.5 mmol

 

NaOH에 의해 중화되고 남은 HAc의 몰수

= 5 – 4.5 = 0.5 mmol HAc

 

약산-강염기 중화 적정에서,

당량점 이전에는 완충용액이 형성되므로,

용액의 pH는 Henderson-Hasselbalch 식으로 계산한다.

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

 

pH = pKa + log{[짝염기]/[약산]}

= pKa + log{[CH3COONa]/[CH3COOH]}

= -log(2.0×10^(-5)) + log(4.5/0.5)

= 5.65

 

 

답: 5.65

 

 

[팁] 약산과 짝염기는 같은 용액에 함께 들어있으므로, 각 물질의 용액의 부피는 같다.
따라서 pH를 구할 때 몰농도 대신 몰수를 그대로 사용해도 된다.