pH 3.37 buffer 0.300 M sodium mandelate 500.0 mL 0.200 M HCl
pH 3.37 완충 용액을 만들기 위해서는
0.300 M 만델산소듐 500.0 mL에
얼마의 0.200 M HCl을 가해야 하나?
mandelic acid의 Ka = 4.0×10^(-4)
What volume of 0.200 M HCl must be added to
500.0 mL of 0.300 M sodium mandelate
to produce a buffer solution with a pH of 3.37?
Ka of mandelic acid = 4.0×10^(-4)
---------------------------------------------------
Let,
> mandelic acid = HA
> sodium mandelate = NaA
> mandelate = A^-
만델산소듐, NaA의 mol수를 계산하면,
(0.300 mol/L) (500.0/1000 L) = 0.150 mol NaA
Henderson-Hasselbalch 식
pH = pKa + log([A^-]/[HA])
( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )
3.37 = –log(4.0×10^(-4)) + log([A^-]/[HA])
log([A^-]/[HA]) = 3.37 + log(4.0×10^(-4)) = –0.0279
[A^-]/[HA] = 10^(–0.0279) = 0.938
A^-와 HA는 한(같은) 용액 안에 함께 있으므로,
몰농도 ∝ mol수
HCl + NaA → HA + NaCl
HCl : NaA : HA = 1 : 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,
NaA에 HCl을 가하면,
가한 HCl의 몰수만큼,
NaA의 몰수는 감소(소비)하고,
HA의 몰수는 증가(생성)한다.
[A^-] : [HA] = 0.938 : 1 = (0.150–x) : x
0.938x = 0.150 – x
1.938x = 0.150
x = 0.150 / 1.938 = 0.0774 mol HA
HCl + NaA → HA + NaCl
HCl : HA = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,
가해준 HCl의 mol수 = 생성된 HA의 mol수
가해줄 HCl의 부피를 계산하면,
0.0774 mol / (0.200 mol/L) = 0.387 L
답: 387 mL
[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/7958 ] pH 3.37 buffer 0.300 M sodium mandelate 250.0 mL 0.200 M HCl
[키워드] 만델산 완충용액 기준문서, 만델산 소듐 완충용액 기준문서, 만델산 나트륨 완충용액 기준문서, mandelic acid buffer dic
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