Henry의 법칙. 4 L 물은 0.3 atm 분압에서 CO2를 포함

Henry의 법칙. 4 L 물은 0.3 atm 분압에서 CO2를 포함

 

 

4 L의 물은 0.3 atm의 분압에서 CO2를 포함하는 가스 혼합물과 평형상태에 있다.

H2CO3의 용해도에 대한 Henry 상수는 2.0 g/L•atm이다.

물에 용존된 CO2는 몇 g이며, 물의 pH는?

(단, H2CO3의 일차 산 해리상수 K1=4.3×10^(-7), 이차해리는 무시)

 

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Henry의 법칙으로 CO2의 용해도를 계산하면,

C = k • P_gas

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/10165 )

= (2.0 g/L•atm) (0.3 atm) = 0.6 g/L

 

 

물에 용존된 CO2의 질량

= (0.6 g/L) (4 L) = 2.4 g

 

 

[0.6 g/L 농도 단위를 몰농도 단위로 환산]

1) CO2의 몰질량 = 44 g/mol 이므로,

0.6 g CO2의 몰수를 계산하면,

0.6 g / (44 g/mol) = 0.01364 mol CO2

 

2) CO2의 몰농도를 계산하면,

0.01364 mol / 1 L = 0.01364 M

 

 

x = [Ka × C]^(1/2)

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

= [4.3×10^(-7) × 0.01364]^(1/2)

= 7.658×10^(-5) M = [H^+]

 

 

pH = -log[H^+]

= -log(7.658×10^(-5)) = 4.12