pH 4.2 옥살산 완충용액. 옥살산 2.48 g + 0.650 M KOH

pH 4.2 옥살산 완충용액. 옥살산 2.48 g + 0.650 M KOH

 

 

옥살산 (H2Ox, FW = 90.035) 2.48 g에 0.650 M KOH 용액 몇 mL를 가하면 최종 부피 500 mL로 했을 때 pH 4.2가 되는가?

(옥살산: K1 = 5.62×10^-2, K2 = 5.42×10^-5)

 

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pK1 = -log(5.62×10^(-2)) = 1.250

pK2 = -log(5.42×10^(-5)) = 4.266

 

 

oxalic acid는 2가산이므로,

let, oxalic acid = H2A

 

 

H2A(aq) + OH^-(aq) → HA^-(aq) + H2O(l) ... pK1 = 1.250

HA^-(aq) + OH^-(aq) → A^2-(aq) + H2O(l) ... pK2 = 4.266

---> pH 4.2 이므로, pK2 과정 이용.

( 설명1 https://ywpop.tistory.com/7181 )

( 관련 예제로 설명2 https://ywpop.tistory.com/7182 )

 

 

2.48 g oxalic acid의 몰수를 계산하면,

2.48 g / (90.035 g/mol) = 0.0275 mol H2A

 

 

H2A : OH^- : HA^- = 1 : 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.0275 mol HA^- 생성에 필요한 0.650 M KOH의 부피를 계산하면,

0.0275 mol / (0.650 mol/L) = 0.0423 L = 42.3 mL

 

 

HA^- : OH^- : A^2- = 1 : 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

가한 염기의 몰수(x)만큼, HA^-는 감소(소모), A^2-는 증가(생성).

 

 

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

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

 

pH = pKa + log([A^2-]/[HA^-])

4.2 = 4.266 + log(x / (0.0275-x))

x / (0.0275-x) = 10^(-0.066) = 0.859

x = 0.0236 – 0.859x

x = 0.0236 / 1.859 = 0.0127 mol OH^-

 

 

0.0127 mol OH^-를 포함하는 0.650 M KOH의 부피를 계산하면,

0.0127 mol / (0.650 mol/L) = 0.0195 L = 19.5 mL

 

 

소비된 0.650 M KOH의 전체 부피를 계산하면,

42.3 mL + 19.5 mL = 61.8 mL

 

 

답: 61.8 mL

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/12351 ] pH 4.40 옥살산 완충용액.

 

 

 

[키워드] 옥살산 완충용액 기준문서, oxalic acid buffer 기준문서