95% 황산(d 1.84 FW 98.08)으로 0.01 M H2SO4 용액 2 L 만들기

95% 황산(d 1.84 FW 98.08)으로 0.01 M H2SO4 용액 2 L 만들기

 

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1) 95% 황산(d 1.84 FW 98.08)의 몰농도 = 17.8215 M

( 설명 http://ywpop.tistory.com/5567 )

 

 

2) 0.01 M 황산 2000 mL 제조에 필요한 17.8215 M 황산의 양을

묽힘법칙( 설명 http://ywpop.tistory.com/2859 )으로 계산하면,

MV = M’V’

17.8215 M × ? mL = 0.01 M × 2000 mL

? = 0.01 × 2000 / 17.8215 = 1.1222 mL

 

 

3-1) 2000 mL 부피 플라스크에 증류수를 대략 500 mL 정도 미리 가해 놓습니다.

3-2) 피펫으로 95% 황산 시약(stock solution) 1.1222 mL를 분취하여 플라스크에 한 방울씩 천천히 가합니다.

3-3) 플라스크의 표선까지 증류수를 채우면, 즉 2 L 되도록 증류수를 마저 가하면, 0.01 M H2SO4 용액 2 L가 됩니다.

 

 

4) HCl(aq) → H^+(aq) + Cl^-(aq) 처럼,

1가산, 즉 물에서 이온화되면 수소 이온을 1개 내놓는 염산과 같은 강산은

[H^+] = [HCl] 이므로,

0.01 M 이면, pH = 2

0.001 M 이면, pH = 3

0.0001 M 이면, pH = 4 가 됩니다.

 

그러나 2가 이상의 산, 즉 물에서 이온화되면 수소 이온을 2개 이상 내놓는 황산과 같은 강산은

H2SO4(aq) → 2H^+(aq) + SO4^2-(aq) 이므로, 수소 이온의 몰농도를 계산하면,

[H^+] = 2[H2SO4] = 2 × 0.01 M = 0.02 M

 

따라서 용액의 pH는

pH = -log[H^+] = -log(0.02) = 1.7 ... 수소 이온 2개 전부 100% 이온화 가정

pH = -log[H^+] = -log(0.01) = 2 ... 수소 이온 1개만 100% 이온화 가정

이므로, 0.01 M 황산 용액의 경우, pH는 1.7 ~ 2 정도 됩니다.

 

실험으로 0.01 M 황산 용액의 pH를 측정하면, 2 미만의 값을 나타냅니다.

( 황산 pH 설명 http://ywpop.tistory.com/5813 )