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일반화학/[16장] 산-염기 평형

0.40 M NH3 용액의 pH ★

by 영원파란 2020. 11. 17.

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0.40 M NH3 용액의 pH

0.400 M 암모니아 용액의 pH

 

 

How to calculate the pH of 0.40 M NH3?

 

 

 

> NH3의 Kb = 1.8×10^(-5)

 

 

 

NH3 + H2O ⇌ NH4^+ + OH^-

 

Kb = (x) (x) / (C–x) = 1.8×10^(-5)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

 

C–x ≒ C 라 근사처리하면,

( 0.4–x ≒ 0.4 라 근사처리하면, )

 

x = (1.8×10^(-5) × 0.40)^(1/2)

= 0.002683 M = [OH^-]

 

 

 

pOH = –log(0.002683) = 2.57

 

 

 

pH = 14.00 – 2.57 = 11.43

 

 

 

답: pH = 11.43

 

 

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[참고] 근사처리하지 않는다면,

(x) (x) / (0.4–x) = 1.8×10^(-5)

 

x^2 = 1.8×10^(-5) × (0.4–x)

 

x^2 + (1.8×10^(-5))x – (1.8×10^(-5))(0.4) = 0

 

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3302 )

 

x = 0.002674 M = [OH^-]

 

 

pH = 14 – (–log(0.002674)) = 11.4272

≒ 11.43

---> (아래의) 근사처리한 결과와 (거의) 같다.

 

 

pH = 14 – (–log(0.002683)) = 11.4286

≒ 11.43

 

 

이 때문에

산 또는 염기의 농도가 높고 (0.1 M 이상)

Ka 또는 Kb 값이 작은 경우 (1.8×10^(-5) 이하)

근사처리 하나 안하나 pH 값이 거의 같기 때문에,

금쪽같은 시간을 아끼기 위해 근사처리 하는 것이다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5867 ]

5% 검증. 평형 상수 계산에서 C – x ≒ C 로 근사처리하는 경우

 

 

 

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