약산-강염기 적정. 당량점 pH. 0.100 M HCOOH + 0.200 M NaOH

약산-강염기 적정. 당량점 pH. 0.100 M HCOOH + 0.200 M NaOH

 

 

0.100 M HCOOH 수용액 40.0 mL를

0.200 M NaOH 수용액으로 적정하고 있다.

당량점에서의 pH를 구하라.

단, HCOOH의 Ka = 1.80×10^(-4) 이다.

 

 

 

[참고] 약산-강염기 적정 과정에서 용액의 pH 계산

[ https://ywpop.tistory.com/2736 ]

 

 

 

당량점에서의 전체 용액의 부피를 알기 위해,

( 당량점에서의 HCOONa의 부피를 알기 위해 )

 

당량점에서의 표준용액(NaOH)의 부피를 계산하면,

MV = M’V’

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4689 )

 

(0.100 M) (40.0 mL) = (0.200 M) (? mL)

 

? = (0.100) (40.0) / (0.200)

= 20.0 mL NaOH

 

 

 

0.100 M HCOOH 수용액 40.0 mL에 들어있는 약산의 몰수

= (0.100 mmol/mL) × 40.0 mL

= 4 mmol HCOOH

 

 

 

HCOOH(aq) + NaOH(aq) → HCOONa(aq) + H2O(l)

 

HCOOH : HCOONa = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

생성되는 HCOONa의 몰수 = 4 mmol

 

 

 

HCOONa의 몰농도

= 4 mmol / (40.0 + 20.0 mL)

= 0.0667 M HCOONa

 

 

300x250

 

 

약산의 짝염기의 가수분해

HCOO^-(aq) + H2O(l) ⇌ HCOOH(aq) + OH^-(aq)

 

Kh = Kb = (x) (x) / (C–x)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

 

Kb = Kw / Ka

= (10^(-14)) / (1.80×10^(-4))

= 5.56×10^(-11)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2704 )

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2937 )

 

 

 

C–x ≒ C 라고 근사처리하면,

Kb = x^2 / C

 

5.56×10^(-11) = x^2 / 0.0667

 

x = [5.56×10^(-11) × 0.0667]^(1/2)

= 1.93×10^(-6) M = [OH^-]

 

 

 

pH = 14.00 – (–log(1.93×10^(-6)))

= 8.29

 

 

 

답: pH = 8.29

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/12633 ] 다음 경우에 당량점의 pH를 계산하시오. 0.025 M 벤조산(C6H5COOH, Ka = 6.3×10^-5) 40.0 mL를 0.050 M NaOH로 적정

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/07/ph-at-equivalence-point-010-m-hcooh-vs.html ]

pH at equivalence point 0.10 M HCOOH vs 0.10 M NaOH

Calculate the pH at the equivalence point for the following titration: 0.10 M HCOOH versus 0.10 M NaOH. (Formic acid Ka = 1.7×10^(-4))

0.10 M HCOOH과 0.10 M NaOH의 적정에서 당량점에서의 pH를 계산하라.

 

 

 

[키워드] 약산-강염기 당량점 기준, 약산-강염기 적정 기준, HCOOH NaOH 당량점 기준, HCOOH NaOH 적정 기준