약산-강염기 적정. 당량점 pH. 0.025 M 벤조산 + 0.050 M NaOH

약산-강염기 적정. 당량점 pH. 0.025 M 벤조산 + 0.050 M NaOH

 

 

다음 경우에 당량점의 pH를 계산하시오.

0.025 M 벤조산(C6H5COOH, Ka = 6.3×10^-5) 40.0 mL를 0.050 M NaOH로 적정

 

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▶ 참고: 약산-강염기 적정 과정에서 용액의 pH 계산

https://ywpop.tistory.com/2736

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당량점에서의 전체 용액의 부피를 알기 위해,

( 당량점에서의 벤조산나트륨의 부피를 알기 위해 )

당량점에서의 표준용액(NaOH)의 부피를 계산하면,

MV = M’V’

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/4689 )

 

(0.025 M) (40.0 mL) = (0.050 M) (? mL)

? = (0.025) (40.0) / (0.050)

= 20.0 mL NaOH

 

 

0.025 M 벤조산 40.0 mL에 들어있는 벤조산의 몰수

= (0.025 mmol/mL) × 40.0 mL

= 1 mmol C6H5COOH

 

 

C6H5COOH(aq) + NaOH(aq) → C6H5COONa(aq) + H2O(l)

C6H5COOH : C6H5COONa = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

생성된 C6H5COONa의 몰수 = 1 mmol

 

 

벤조산나트륨의 몰농도

= 1 mmol / (40.0+20.0 mL)

= 0.0167 M C6H5COONa

 

 

C6H5COO^-(aq) + H2O(l) ⇌ C6H5COOH(aq) + OH^-(aq)

Kh = Kb = (x)(x) / (C-x)

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

 

 

Kb = Kw / Ka

= (10^(-14)) / (6.3×10^(-5))

= 1.59×10^(-10)

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/2704 )

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2937 )

 

 

C-x ≒ C 라고 가정하면,

Kb = x^2 / C

1.59×10^(-10) = x^2 / 0.0167

x = [1.59×10^(-10) × 0.0167]^(1/2)

= 1.63×10^(-6) M = [OH^-]

 

 

pH = 14.00 - (-log(1.63×10^(-6)))

= 8.21

 

 

답: pH = 8.21

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/2949 ] 0.1 M CH3COOH(시료) 50 mL를 0.1 M NaOH(표준 용액)로 적정할 때, 중화점(당량점)에서의 pH를 구하시오.

 

 

 

[키워드] 약산-강염기 당량점 기준문서, 약산-강염기 적정 기준문서