NaOH 20.0 g 1.50 M NH4Cl 0.500 L NH4^+ NH3 pH

NaOH 20.0 g 1.50 M NH4Cl 0.500 L NH4^+ NH3 pH

 

 

NaOH 20.0 g과 1.50 M NH4Cl 0.500 L를 섞어 만든 용액에서

NH4^+와 NH3의 농도, pH를 계산하시오.

(부피 변화는 없다고 가정.)

 

---------------------------------------------------

 

NaOH의 몰질량 = 40.00 g/mol 이므로,

NaOH 20.0 g에 들어있는 OH^-의 몰수

= 20.0 g / (40.00 g/mol) = 0.500 mol NaOH

= 0.500 mol OH^-

 

 

 

1.50 M NH4Cl 0.500 L에 들어있는 NH4^+의 몰수

= (1.50 mol/L) (0.500 L) = 0.750 mol NH4Cl

= 0.750 mol NH4^+

 

 

 

 

분자 반응식

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

 

 

알짜 이온 반응식

NH4^+ + OH^- → NH3 + H2O

 

 

 

 

NH4^+ : OH^- = 1 : 1 반응하므로,

반응 후 남은 NH4^+의 몰수

= 0.750 – 0.500 mol = 0.250 mol NH4^+

 

 

 

[NH4^+] = 0.250 mol / 0.500 L

= 0.500 M

 

 

 

[NH3] = 0.500 mol / 0.500 L

= 1.00 M

( 가한 NaOH의 몰수만큼 NH3 생성. )

 

 

 

 

> NH3의 Kb = 1.8×10^(-5)

---> Kb 값은 참고문헌에 따라 다르므로,

정확한 계산 값을 원하면, 문제에서 주어져야 함.

 

 

 

 

NH3-NH4^+ 완충용액이므로,

용액의 pH는 Henderson-Hasselbalch 식으로 계산.

 

 

 

Henderson-Hasselbalch 일반식

pOH = pKb + log([짝산]/[약염기])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

= (-log(1.8×10^(-5))) + log(0.500 / 1.00)

= 4.44

 

 

 

pH = 14.00 – pOH

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2706 )

 

= 14.00 – 4.44 = 9.56

 

 

 

 

[키워드] NH4Cl + NaOH 기준문서, NaOH + NH4Cl 기준문서, NH4^+ + OH^- 기준문서