이양성자산의 산-염기 반응. Maleic acid + NaOH

이양성자산의 산-염기 반응. Maleic acid + NaOH

 

 

Maleic acid(pK1=1.9, pK2=6.3) 0.10 M 수용액 10.0 mL에

같은 농도의 NaOH 수용액 15.0 mL를 가했을 때의 용액의 pH

 

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Maleic acid의 몰수 = 0.10 M × 10.0 mL = 1.0 mmol

NaOH의 몰수 = 0.10 M × 15.0 mL = 1.5 mmol

 

 

H2A(aq) ⇌ 2H^+(aq) + A^-(aq) 이므로,
H^+의 몰수 = 2.0 mmol
---> H^+의 몰수 > OH^-의 몰수(1.5 mmol) 이므로, 중화점 이전.

 

 

말레산은 이양성자산(H2A)이므로, 2단계로 산-염기 반응.

 

 

........ H2A(aq) + NaOH(aq) ⇌ HA^-(aq) + Na^+(aq) + H2O(l)

[초기] 1 mmol .. 1.5 mmol

[변화] -1 ......... -1 ............ +1 mmol

[평형] 0 ........... 0.5 ........... 1 mmol

 

 

........ HA^-(aq) + NaOH(aq) ⇌ A^-(aq) + Na^+(aq) + H2O(l)

[초기] 1 ............ 0.5

[변화] -0.5 ........ -0.5 ......... +0.5

[평형] 0.5 .......... 0 ............. 0.5

 

 

중화점 이전이므로, 용액의 pH는 헨더슨-하셀바흐 방정식으로 계산,

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/1926 )

pH = pKa + log{[짝염기]/[약산]

= 6.3 + log(0.5/0.5)

= 6.3

 

 

답: pH = 6.3