pH 4.50 CH3COOH CH3COONa buffer 750 mL 99% 1.05 g/mL 0.15 M

pH 4.50 CH3COOH CH3COONa buffer 750 mL 99% 1.05 g/mL 0.15 M

 

 

생화학자가 pH 4.50의 아세트산-아세트산 소듐

완충 용액 750 mL를 사용하려고 한다.

고체 아세트산 소듐과 빙초산이 이용 가능하다.

빙초산의 농도는 99%(질량 %)이며, 밀도는 1.05 g/mL이다.

완충 용액에서 CH3COOH의 농도가 0.15 M이 되려면,

CH3COONa(g 단위)와 빙초산(mL 단위)을

얼마만큼씩 사용해야 하는가?

 

 

A biochemist needs 750 mL of an acetic acid-

sodium acetate buffer with pH 4.50.

Solid sodium acetate (CH3COONa) and

glacial acetic acid (CH3COOH) are available.

Glacial acetic acid is 99% CH3COOH by mass

and has a density of 1.05 g/mL.

If the buffer is to be 0.15 M in CH3COOH,

how many grams of CH3COONa and

how many milliliters of glacial acetic acid must be used?

 

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> CH3COOH의 Ka = 1.80×10^(-5)

---> pKa = –log(1.80×10^(-5)) = 4.74

 

 

 

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )

 

4.50 = 4.74 + log([짝염기] / 0.15)

 

log([짝염기] / 0.15) = 4.50 – 4.74

 

[짝염기] / 0.15 = 10^(4.50 – 4.74)

 

[짝염기] = 10^(4.50 – 4.74) × 0.15 = 0.086 M

 

 

 

(0.086 mol/L) (750/1000 L) = 0.0645 mol CH3COONa

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )

 

 

 

CH3COONa의 몰질량 = 82.03 g/mol 이므로,

0.0645 mol × (82.03 g/mol)

= 5.29 g CH3COONa

 

 

 

(0.15 mol/L) (750/1000 L) = 0.1125 mol CH3COOH

 

 

 

CH3COOH의 몰질량 = 60.05 g/mol 이므로,

0.1125 mol × (60.05 g/mol) / (99/100)

= 6.824 g CH3COOH

 

 

 

6.824 g / (1.05 g/mL) = 6.499 mL

= 6.50 mL CH3COOH

 

 

 

 

[검산]

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= 4.74 + log(0.0645 / 0.1125)

= 4.498407

= 4.50

 

 

---------------------------------------------------

 

 

> CH3COOH의 Ka = 1.80×10^(-5)

 

 

 

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

 

4.50 = –log(1.80×10^(-5)) + log([짝염기]/[약산])

 

log([짝염기]/[약산]) = 4.50 + log(1.80×10^(-5))

 

[짝염기]/[약산] = 10^( 4.50 + log(1.80×10^(-5)) ) = 0.5692

 

[약산] : [짝염기] = 1 : 0.5692

 

 

 

(0.15 mol/L) (750/1000 L) = 0.1125 mol CH3COOH

 

 

 

[약산] : [짝염기] = 1 : 0.5692 = 0.1125 mol : ? mol

 

? = 0.5692 × 0.1125 = 0.064035 mol CH3COONa

 

 

 

CH3COOH의 몰질량 = 60.05 g/mol

0.1125 mol × (60.05 g/mol) × (1 mL / 1.05 g) / (99/100)

= 0.1125 × (60.05) × (1 / 1.05) / (99/100) = 6.4989

= 6.50 mL CH3COOH

 

 

 

CH3COONa의 몰질량 = 82.03 g/mol

0.064035 mol × (82.03 g/mol) = 5.2528 g

= 5.25 g CH3COONa

 

 

 

 

[검산]

pH = pKa + log([짝염기]/[약산])

= –log(1.80×10^(-5)) + log(0.064035 / 0.1125)

= 4.499992

= 4.50

 

 

 

 

[키워드] 아세트산 완충용액 기준문서