21℃ 0.950 atm HCl gas 1.25 L 0.150 M NH3 0.500 L pH
A sample of 1.25 L of HCl gas at 21℃ and 0.950 atm
is bubbled through 0.500 L of 0.150 M NH3 solution.
Calculate the pH of the resulting solution
assuming that all the HCl dissolves and that
the volume of the solution remains 0.500 L.
Kb for NH3 = 1.8×10^(-5)
---------------------------------------------------
PV = nRT 로부터,
( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )
HCl의 몰수를 계산하면,
n = PV / RT
= [(0.950) (1.25)] / [(0.08206) (273.15+21)]
= 0.0492 mol HCl
NH3의 몰수를 계산하면,
(0.150 mol/L) (0.500 L)
= 0.0750 mol NH3
( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )
“NH3의 몰수 > HCl의 몰수” 이므로,
약염기 + 강산 적정에서,
당량점 이전과 같은 상황(조건).
( 참고 https://ywpop.tistory.com/16917 )
HCl(aq) + NH3(aq) → NH4^+(aq) + Cl^-(aq)
가한 HCl의 몰수만큼,
NH3의 몰수는 소비(감소),
NH4^+의 몰수는 생성(증가).
0.0750 mol – 0.0492 mol = 0.0258 mol NH3
---> 남아있는 NH3의 몰수
Henderson-Hasselbalch 식
pOH = pKb + log([짝산]/[약염기])
( 참고 https://ywpop.tistory.com/1926 )
= –log(1.8×10^(-5)) + log(0.0492 / 0.0258)
= 5.03
pH = 14 – pOH
= 14 – 5.03 = 8.97
답: pH = 8.97
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