진한 HCl 50.0 mL와 진한 HNO3 20.0 mL 혼합 용액의 pH

진한 HCl 50.0 mL와 진한 HNO3 20.0 mL 혼합 용액의 pH

 

 

A solution is prepared by adding 50.0 mL of concentrated hydrochloric acid and 20.0 mL of concentrated nitric acid to 300 mL of water. More water is added until the final volume is 1.00 L. Concentrated HCl is 38% HCl by mass and has a density of 1.19 g/mL; concentrated HNO3 is 70.% HNO3 by mass and has a density of 1.42 g/mL. Calculate the pH of the solution.

 

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순수한 HCl의 몰수를 계산하면,

50.0 mL * (1.19 g/mL) = 59.5 g

59.5 g * 0.38 = 22.61 g

22.61 g / (36.46 g/mol) = 0.620 mol HCl

 

이를 한 번에 계산하면,

50.0 mL * (1.19 g/mL) * 0.38 / (36.46 g/mol)

= 0.620 mol HCl

 

순수한 HNO3의 몰수를 계산하면,

20.0 mL * (1.42 g/mL) * 0.70 / (63.01 g/mol)

= 0.316 mol HNO3

 

HCl, HNO3, 둘 다 강산이므로, 100% 이온화된다고 가정하면,

용액 속에 존재하는 H+ 이온의 전체 몰수는

0.620 mol + 0.316 mol = 0.936 mol

 

용액의 최종 부피가 1 L이므로, H+ 이온의 몰농도는

[H+] = 0.936 mol / 1 L = 0.936 M

 

pH = -log[H+]

= -log(0.936) = 0.0287

 

 

답: 0.0287