5 mg/L 농도를 가진 NH4Cl 용액의 pH

5 mg/L 농도를 가진 NH4Cl 용액의 pH

NH3의 Kb = 1.75×10^(-5)

 

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NH4Cl의 몰질량 = 53.49 g/mol

0.005 g / (53.49 g/mol) = 9.35×10^(-5) mol NH4Cl

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

5 mg/L = 5 mg 용질 / 1 L 용액

= 9.35×10^(-5) mol 용질 / 1 L 용액

= 9.35×10^(-5) M

---> 9.35×10^(-5) M NH4Cl 용액의 pH를 구하시오.

 

 

 

NH4Cl은 가용성염이므로, 물에서 거의 100% 이온화됩니다.

NH4Cl(aq) → NH4^+(aq) + Cl^-(aq)

[NH4Cl] = [NH4^+] = 9.35×10^(-5) M

 

 

 

NH4^+ 이온은 약염기인 NH3의 짝산이므로,

물과 가수분해 반응이 일어납니다.

NH4^+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O^+(aq)

---> H3O^+(aq) 때문에 NH4Cl 용액은 산성.

 

 

 

이 반응의 평형상수 식은 다음과 같습니다.

Kh = Ka = [NH3][H3O^+] / [NH4^+]

 

 

 

Ka는 다음 관계식으로부터 계산합니다.

Ka = Kw / Kb

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2937 )

 

= (1.0×10^(-14)) / (1.75×10^(-5)) = 5.71×10^(-10)

 

 

 

평형상수 식에 값들을 대입해서 x를 계산합니다.

Ka = (x)(x) / (C–x)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

5.71×10^(-10) = x^2 / (9.35×10^(-5) – x)

x^2 + (5.71×10^(-10))x – (5.71×10^(-10))(9.35×10^(-5)) = 0

 

 

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3302 )

 

x = 2.31×10^(-7) M = [H^+]

 

 

 

pH = –log[H^+]

= –log(2.31×10^(-7)) = 6.64

 

 

 

답: pH = 6.64

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/10407 ] 0.01 M NH4Cl 용액의 pH

 

 

 

[키워드] NH4Cl 용액의 pH 기준문서