진한 HCl 49.3 mL와 진한 HNO3 17.4 mL 혼합 용액의 pH

진한 HCl 49.3 mL와 진한 HNO3 17.4 mL 혼합 용액의 pH

 

 

A solution is prepared by adding 49.3 mL of concentrated hydrochloric acid and 17.4 mL of concentrated nitric acid to 300 mL of water. More water is added until the final volume is 1.00 L. Calculate [H+], [OH-], and the pH for this solution. [Hint: 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.]

 

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순수한 HCl의 몰수를 계산하면,

49.3 mL * (1.19 g/mL) = 58.667 g ... HCl 용액의 질량

58.667 g * 0.38 = 22.29346 g ... HCl의 질량

22.29346 g / (36.46 g/mol) = 0.611 mol HCl ... HCl의 몰수

 

이를 한 번에 계산하면,

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

= 0.611 mol HCl

 

순수한 HNO3의 몰수를 한 번에 계산하면,

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

= 0.274 mol HNO3

 

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

용액 속에 존재하는 H+ 이온의 전체 몰수는

0.611 mol + 0.274 mol = 0.885 mol

 

용액의 최종 부피가 1 L이므로, H+ 이온의 몰농도는

[H+] = 0.885 mol / 1 L = 0.885 M

 

[OH-] = Kw / [H+]

= 10^(-14) / 0.885 = 1.13*10^-14 M

 

pH = -log[H+]

= -log(0.885) = 0.0531

 

 

답: 0.885 M, 1.13*10^-14 M, 0.0531