pH 8.757인 CH3COONa 용액의 몰농도

pH 8.757인 CH3COONa 용액의 몰농도

약산의 짝염기 용액의 몰농도

 

 

아세트산나트륨 용액의 pH = 8.757일 때

이 용액의 몰농도를 구하라.

단, CH3COOH의 Ka = 1.75×10^(-5)

 

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▶ 참고: 0.1 M CH3COONa 용액의 pH

[ https://ywpop.tistory.com/13869 ]

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CH3COONa는 가용성염(= 강전해질) 이므로,

물에서 100% 이온화된다고 가정하면,

CH3COONa(aq) → Na^+(aq) + CH3COO^-(aq)

[CH3COONa] = [CH3COO^-]

 

 

 

CH3COO^-는 약산인 CH3COOH의 짝염기이므로,

물과 가수분해 반응이 일어난다.

CH3COO^-(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH^-(aq)

( 참고: 가수분해 https://ywpop.tistory.com/5502 )

 

 

 

가수분해 반응의 평형상수(Kh) 식은 다음과 같다.

Kh = Kb = [CH3COOH] [OH^-] / [CH3COO^-]

= (x) (x) / (C–x)

 

 

 

Kb는 다음 관계식으로부터 계산한다.

Kb = Kw / Ka

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2937 )

 

= (1.0×10^(-14)) / (1.75×10^(-5))

= 5.7143×10^(-10)

 

 

 

용액의 pH 값으로부터 [OH^-]를 계산한다.

pOH = 14 – pH

= 14 – 8.757

= 5.243

 

 

pOH = –log[OH^-] = 5.243 이므로,

[OH^-] = 10^(-5.243) M = x

 

 

 

평형상수 식으로부터 몰농도(C)를 계산한다.

Kb = (x) (x) / (C–x)

 

C = (x^2 / Kb) + x

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

= ((10^(-5.243))^2 / (5.7143×10^(-10))) + 10^(-5.243)

= 0.05716 M

 

 

 

답: 0.0572 M

 

 

 

 

[검산]

pH = 14.00 + log[ ( 10^(-14) / Ka × C )^(1/2) ]

= 14.00 + log[ ( 10^(-14) / (1.75×10^(-5)) × 0.0572 )^(1/2) ]

= 8.757

 

 

 

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