25℃에서 0.10 M Na2HPO4 용액의 pH

25℃에서 0.10 M Na2HPO4 용액의 pH

 

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H3PO4(aq) ⇌ H^+(aq) + H2PO4^-(aq) ... Ka1

H2PO4^-(aq) ⇌ H^+(aq) + HPO4^2-(aq) ... Ka2

HPO4^2-(aq) ⇌ H^+(aq) + PO4^3-(aq) ... Ka3

 

 

25℃에서,

Ka1 = 7.2×10^-3

Ka2 = 6.3×10^-8

Ka3 = 4.2×10^-13

 

 

HPO4^2-(aq) ⇌ H^+(aq) + PO4^3-(aq) ... Ka3

Ka3 값이 매우 작기 때문에, 이 과정은 무시한다.

 

 

HPO4^2-는 약산(H2PO4^-)의 짝염기이므로,

다음과 같이 가수분해 반응이 일어난다.

HPO4^2-(aq) + H2O(l) ⇌ H2PO4^-(aq) + OH^-(aq)

 

 

Kh = Kb = Kw / Ka

= 10^(-14) / (6.3×10^(-8)) = 1.6×10^(-7)

 

 

Kb = x^2 / C

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

 

x = [1.6×10^(-7) × 0.10]^(1/2)

= 0.00013 M = [OH^-]

 

 

pOH = -log(0.00013) = 3.9

pH = 14 – 3.9 = 10.1

 

 

답: pH = 10.1

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/11169 ] Calculate the pH of the solution containing 3.875 g of Na2HPO4 (FW = 141.98 g/mol) that has been dissolved in a 250 mL volumetric flask and diluted to the mark.