완충계(완충용액) 고르기 ★

완충계(완충용액) 고르기

 

 

다음 중 어느 것이 완충계인가?

 

Which of the following are buffer systems?

 

a) KF/HF

b) KBr/HBr

c) Na2CO3/NaHCO3

d) NaClO4/HClO4

e) NH3/NH4NO3

 

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▶ 참고: 완충용액 [ https://ywpop.tistory.com/2715 ]

▶ 참고: 완충용액 [ https://ywpop.tistory.com/7093 ]

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a) HF is a weak acid and KF is its salt. → buffer system

> 약산(HF)과 이것의 음이온(F^-)을 포함하는 염(KF)

 

 

 

b) HBr is a strong acid. → not a buffer system

( 참고: 강산의 종류 https://ywpop.tistory.com/5514 )

 

 

 

c) NaHCO3 contains a weak acid (HCO3^-)

and Na2CO3 is a salt of weak acid. → buffer system

> 약산(HCO3^-)과 이것의 음이온(CO3^2-)을 포함하는 염(KF)

HCO3^-(aq) ⇌ H^+(aq) + CO3^2-(aq)

 

 

 

d) HClO4 is a strong acid. → not a buffer system

 

 

 

e) NH3 is a weak base and NH4NO3 is a salt of weak base. → buffer system

> 약염기(NH3)와 이것의 양이온(NH4^+)을 포함하는 염(NH4NO3)

 

 

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[완충용액 고르기]

 

 

1) [약산]과 [이것의 음이온 + 강염기의 양이온으로 이루어진 염]을 포함하는 용액

 

 

[참고] [이것의 음이온 + 강염기의 양이온으로 이루어진 염]이 없을 경우에는

약산과 강염기로 완충용액을 만들 수 있다.

 

왜냐하면 중화점(= 당량점) 이전에는

약산-강염기 중화반응 결과, 염(= 약산의 짝염기)이 생성되기 때문이다.

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)

( 참고: 약산-강염기 적정 https://ywpop.tistory.com/2736 )

 

중화점 이전이므로, [약산]과 [이것의 음이온 + 강염기의 양이온으로 이루어진 염]을 포함하는 용액이 된다.

즉, CH3COOH/CH3COONa 완충계.

 

 

예를 들어, 1 mol CH3COOH / 0.5 mol NaOH,

이렇게 문제가 주어질 수도 있으며, 이 용액은 완충용액이다.

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/6295 ]

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/8555 ]

 

 

 

2) [약염기]와 [이것의 양이온 + 강산의 음이온으로 이루어진 염]을 포함하는 용액

 

 

[참고] [이것의 양이온 + 강산의 음이온으로 이루어진 염]이 없을 경우에는

약염기와 강산으로 완충용액을 만들 수 있다.

 

왜냐하면 중화점(= 당량점) 이전에는

약염기-강산 중화반응 결과, 염(= 약염기의 짝산)이 생성되기 때문이다.

NH3(aq) + HCl(aq) → NH4Cl(aq)

( 참고: 약염기-강산 적정 https://ywpop.tistory.com/2742 )

 

 

중화점 이전이므로, [약염기]와 [이것의 양이온 + 강산의 음이온으로 이루어진 염]을 포함하는 용액이 된다.

즉, NH3/NH4Cl 완충계.

 

 

예를 들어, 1 mol NH3 / 0.5 mol HCl,

이렇게 문제가 주어질 수도 있으며, 이 용액은 완충용액이다.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18063 ] 완충용액이 될 수 없는 것. HNO3 + NaNO3

 

 

 

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