약산-강염기 중화반응. 0.1 M HA 100 mL + 0.5 M NaOH 10 mL
0.1 M HA 수용액 100 mL에 0.5 M NaOH 수용액 10 mL를 가했을 때,
(1) 0.1 M HA 수용액에 존재하는 모든 화학종의 농도
(2) 0.1 M HA 수용액에서 [H^+] / [OH^-] 값
(3) 혼합 용액의 pH
HA의 Ka = 1.0×10^(-5)
Kw = 1.0×10^(-14)
---------------------------------------------------
(1)
HA(aq) ⇌ H^+(aq) + A^-(aq)
Ka = (x)(x) / 0.1-x = 1.0×10^(-5)
( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/4294 )
0.1-x ≒ 0.1 이라 가정하고, x를 근사적으로 계산하면,
x = [(1.0×10^(-5)) (0.1)]^(1/2)
= 0.001 M = [H^+] = [A^-]
0.1 M × (5/100) = 0.005 M > 0.001 M
---> 5% 검증 통과
0.1 - x = 0.1 – 0.001 = 0.099 M ≒ 0.1 M = [HA]
[HA] > [A^-]
(2)
Kw = [H^+][OH^-] 이므로,
( 참고 https://ywpop.tistory.com/2704 )
[OH^-] = Kw / [H^+]
= (1.0×10^(-14)) / 0.001
= 1.0×10^(-11) M
[H^+] / [OH^-]
= 0.001 / (1.0×10^(-11))
= 1.0×10^8
(3)
(0.1 mol/L) × 0.100 L = 0.01 mol HA
(0.5 mol/L) × 0.010 L = 0.005 mol NaOH
---> mol수가 HA > NaOH 이므로, 중화점 이전.
( 참고 https://ywpop.tistory.com/8771 )
pH = pKa + log([짝염기]/[약산])
( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/1926 )
= -log(1.0×10^(-5)) + log(0.005/0.005)
= 5
[키워드] 중화점 이전 기준문서, 당량점 이전 기준문서
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