시트르산 용액의 pH. 구연산 용액의 pH

시트르산 용액의 pH. 구연산 용액의 pH

citric acid 용액의 pH. pH of citric acid

 

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[참고] citric acid의 구조식 https://ywpop.tistory.com/3636

 

Ka of citric acid, C6H8O7

Ka1 = 7.4×10^(-4) ... pKa1 = 3.13

Ka2 = 1.7×10^(-5) ... pKa2 = 4.77

Ka3 = 4.0×10^(-7) ... pKa3 = 6.40

 

Ka1에 비해 Ka2, Ka3는 무시할 수 있을 정도로 작은 값이기 때문에,

( Ka1도 작은데, Ka2, Ka3는 더 작기 때문에, )

citric acid 용액의 pH를 계산할 때는

Ka1 과정만 고려하여 계산한다.

( Ka1 과정에서 이온화된 [H^+]만 고려하여 계산한다. )

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0.5 M citric acid 용액의 pH

 

 

x = (Ka × C)^(1/2)

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/4294 )

= (7.4×10^(-4) × 0.5)^(1/2)

= 0.019 M = [H^+]

 

 

0.5 M × (5/100) = 0.025 M > 0.019 M 이므로,

C-x ≒ C 근사처리 가능.

 

 

pH = -log[H^+]

= -log(0.019)

= 1.72

 

 

[참고] 근의 공식으로 계산한 값과 비교해보자.

( 근의 공식 계산기 https://ywpop.tistory.com/3302 )

Ka = x^2 / (0.5-x) = 7.4×10^(-4)

x^2 + (7.4×10^(-4))x - (7.4×10^(-4))(0.5) = 0

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

x = 0.019 = [H^+]

 

pH = -log(0.019) = 1.72

 

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0.001 M citric acid 용액의 pH

 

 

x = (Ka × C)^(1/2)

= (7.4×10^(-4) × 0.001)^(1/2)

= 0.00086 M = [H^+]

 

 

0.001 M × (5/100) = 5.0×10^(-5) M < 0.00086 M 이므로,

C-x ≒ C 근사처리를 할 수 없다.

 

 

Ka = x^2 / (0.001-x) = 7.4×10^(-4)

x^2 + (7.4×10^(-4))x - (7.4×10^(-4))(0.001) = 0

 

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

x = 5.66×10^(-4) = [H^+]

 

pH = -log(5.66×10^(-4)) = 3.25

 

 

[참고] C-x ≒ C 근사처리한 값과 비교해보자.

pH = -log(0.00086) = 3.07

 

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0.00005 M citric acid 용액의 pH

 

 

x = (Ka × C)^(1/2)

= (7.4×10^(-4) × 0.00005)^(1/2)

= 0.00019 M = [H^+]

 

 

0.00005 × (5/100) = 2.5×10^(-5) < 0.00019 이므로,

C-x ≒ C 근사처리를 할 수 없다.

 

 

Ka = x^2 / (0.00005-x) = 7.4×10^(-4)

x^2 + (7.4×10^(-4))x - (7.4×10^(-4))(0.00005) = 0

 

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

x = 4.7×10^(-5) = [H^+]

 

pH = -log(4.7×10^(-5)) = 4.33

 

 

[참고] C-x ≒ C 근사처리한 값과 비교해보자.

pH = -log(0.00019) = 3.72

 

 

 

[키워드] 시트르산 기준문서, 구연산 기준문서