모든 화학종. 0.10 M ascorbic acid [HC6H6O6^-], [C6H6O6^2-]

모든 화학종. 0.10 M ascorbic acid [HC6H6O6^-], [C6H6O6^2-]

 

 

0.10 M 아스코브산 용액에 존재하는 모든 화학종의 농도와 pH 계산

 

 

Ascorbic acid, H2C6H6O6, is a diprotic acid

with the following dissociation constants:

Ka1 = 8.0×10^(-5); Ka2 = 1.6×10^(-12)

Consider a 0.10 M solution of ascorbic acid.

What is the [H3O^+], pH, [HC6H6O6^-],

and [C6H6O6^2-] in this solution?

 

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Let,

> H3O^+ = H^+

> H2C6H6O6 = H2A

> HC6H6O6^- = HA^-

> C6H6O6^2- = A^-

 

 

 

 

[1단계 이온화] Ka1 = 8.0×10^(-5)

 

ICE 도표를 작성하면,

 

 

 

 

Ka1 = [H^+][HA^-] / [H2A] = (x)(x) / (0.10-x)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

 

0.10 >>> x 이므로,

(0.10-x) ≒ 0.10 이라 근사처리하면,

8.0×10^(-5) = x^2 / 0.10

x = [(8.0×10^(-5)) × 0.10]^(1/2) = 0.0028 M

 

[ 0.10 M × (5/100) = 0.0050 M > 0.0028 M ... 5% 검증 ok ]

 

 

 

평형에서,

[H2A] = 0.10 – 0.0028 = 0.097 M

[H^+] = [HA^-] = 0.0028 M

 

 

 

 

[2단계 이온화] Ka2 = 1.6×10^(-12)

 

ICE 도표를 작성하면,

 

 

 

 

Ka2 = [H^+][A^2-] / [HA^-] = (0.0028+y)(y) / (0.0028-y)

 

 

 

0.0028 >>> y 이므로,

(0.0028+y) ≒ (0.0028–y) ≒ 0.0028 이라 근사처리하면,

1.6×10^(-12) = (0.0028)(y) / (0.0028) = y

[ 0.0028 × (5/100) = 0.00014 > 1.6×10^(-12) ... 5% 검증 ok ]

 

 

 

평형에서,

[H^+] = [HA^-] = 0.0028 M

[A^2-] = 1.6×10^(-12) M

 

 

 

 

정리하면,

[H2C6H6O6] = 0.097 M

[HC6H6O6^-] = 0.0028 M

[C6H6O6^2-] = 1.6×10^(-12) M

[H^+] = 0.0028 M

 

pH = -log[H^+]

= -log(0.0028) = 2.6

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/12727 ] 0.034 M H2CO3 용액에 존재하는 모든 화학종의 농도

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/12708 ] 5.0 M H3PO4 용액에 존재하는 모든 화학종의 농도

 

 

 

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