pH 3.5 buffer 0.1 M HC3H5O3 50 mL + 1 M NaOH

pH 3.5 buffer 0.1 M HC3H5O3 50 mL + 1 M NaOH

 

 

0.1 M 젖산 용액 50 mL에 1 M NaOH 몇 mL를 가하면,

pH 3.5인 완충용액이 되겠는가?

 

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> lactic acid, HC3H5O3의 Ka = 1.4×10^(-4) (문헌값)

> pKa = –log(1.4×10^(-4)) = 3.8539

 

 

 

0.1 M HC3H5O3 50 mL에 들어있는 HC3H5O3의 몰수

= (0.1 mol/L) (50/1000 L) = 0.005 mol

 

 

 

약산에 강염기를 가하면,

HC3H5O3 + NaOH → NaC3H5O3 + H2O

 

가한 강염기의 몰수만큼,

약산의 몰수는 감소(소모),

짝염기의 몰수는 증가(생성).

---> 약산 + 짝염기 완충용액

 

 

 

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

 

 

가한 NaOH의 몰수를 x라 두면,

3.5 = 3.8539 + log(x / (0.005–x))

 

log(x / (0.005–x)) = 3.5 – 3.8539 = –0.3539

x / (0.005–x) = 10^(-0.3539) = 0.4427

x = 0.002214 – 0.4427x

(1 + 0.4427)x = 0.002214

 

x = 0.002214 / (1 + 0.4427) = 0.001535 mol

 

 

 

0.001535 mol NaOH를 포함하는

1 M NaOH 용액의 부피를 계산하면,

0.001535 mol / (1 mol/L) = 0.001535 L

0.001535 L × (1000 mL / 1 L) = 1.535 mL

 

 

 

답: 1.535 mL

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/8393 ] 1.1 mol의 아세트산(CH3COOH)을 포함한 수용액 0.9 L에 1 M NaOH 수용액 0.1 L를 첨가하여 완충용액을 제조하였다. 이 완충용액의 pH는?

 

 

 

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