Mg sample 1.87 g pH = –0.544 HCl 80.0 mL

Mg sample 1.87 g pH = –0.544 HCl 80.0 mL

 

 

Mg 시료 1.87 g을 pH = –0.544인 HCl 용액 80.0 mL와 반응시켰다.

모든 Mg가 반응한 후 용액의 pH은 얼마인가?

 

 

A 1.87 g of Mg reacts with 80.0 mL of a HCl solution whose pH is –0.544.

 

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Mg의 몰질량 = 24.31 g/mol

1.87 g / (24.31 g/mol) = 0.0769 mol Mg

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

pH = –log[H^+] = –0.544 이므로,

[H^+] = 10^(0.544) = 3.50 M = [HCl]

 

 

 

pH = –0.544인 HCl 용액 80.0 mL에 들어있는 HCl의 몰수를 계산하면,

(3.50 mol/L) (80.0/1000 L) = 0.280 mol HCl

 

 

 

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

 

Mg : HCl = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.0769 mol Mg와 반응하는 HCl의 몰수를 계산하면,

Mg : HCl = 1 : 2 = 0.0769 mol : ? mol

? = 2 × 0.0769 = 0.154 mol HCl

---> HCl은 이만큼 있다, 남는다?

---> HCl은 과잉 반응물, Mg가 한계 반응물.

( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

반응 후 남아있는 HCl의 몰수

= 0.280 – 0.154 = 0.126 mol

 

 

 

반응 후 남아있는 HCl의 몰농도를 계산하면,

0.126 mol / (80.0/1000 L) = 1.575 M

 

 

 

pH = –log[H^+]

= –log(1.575) = –0.197

 

 

 

답: pH = –0.197

 

 

 

 

[참고] pH 변화를 계산하면,

–0.197 – (–0.544) = 0.347

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18443 ] Mg 1.458 g pH = –0.477 HCl 80.0 mL

 

 

 

[키워드] Mg sample 1.87 g pH = –0.544 HCl 80.0 mL