Henry의 법칙. 4 L 물은 0.3 atm 분압에서 CO2를 포함하는 가스 혼합물

Henry의 법칙. 4 L 물은 0.3 atm 분압에서 CO2를 포함하는 가스 혼합물

 

 

4 L 물은 0.3 atm 분압에서 CO2를 포함하는 가스 혼합물과 평형상태에 있다.

CO2의 Henry 상수는 2.0 g/L•atm이다.

물에 용해된 CO2는 몇 g이며 물의 pH는?

단, H2CO3의 일차 해리상수, K1 = 4.3×10^(-7), 이차 해리는 무시.

 

 

4 L의 물은 0.3 atm의 분압에서 CO2를 포함하는 가스 혼합물과 평형상태에 있다.

H2CO3의 용해도에 대한 Henry 상수는 2.0 g/L•atm이다.

물에서 용존된 CO2는 몇 g이며 물의 pH는?

단, H2CO3의 일차 용해도적 K1 = 4.3×10^(-7), 이차해리는 무시.

 

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▶ 동일 예제 [ https://ywpop.tistory.com/13165 ]

 

 

 

(2.0 g/L•atm) (4 L) (0.3 atm) = 2.4 g CO2

---> 물에 용해된 CO2의 질량

 

 

 

2.4 g / (44 g/mol) / 4 L

= 0.0136 mol/L

= 0.0136 M

---> CO2의 몰농도

= H2CO3의 몰농도

 

 

 

CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)

( 참고: 산성비 https://ywpop.tistory.com/7178 )

 

 

H2CO3(aq) ⇌ H^+(aq) + HCO3^-(aq)

 

Ka = [H^+] [HCO3^-] / [H2CO3]

 

Ka = x^2 / C–x

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

 

C–x ≒ C 라 근사처리하면,

 

x = [Ka × C]^(1/2)

= [4.3×10^(-7) × 0.0136]^(1/2)

= 7.65×10^(-5) M = [H^+]

 

 

 

pH = –log[H^+]

= –log(7.65×10^(-5)) = 4.12

 

 

 

답: 2.4 g, pH = 4.12

 

 

 

 

[키워드] Henry 법칙 기준문서, Henry 상수 기준문서, 헨리 법칙 기준문서, 헨리 상수 기준문서