당량점 pH. 0.016 M NH3 25 mL + 0.016 M HCl 25 mL

당량점 pH. 0.016 M NH3 25 mL + 0.016 M HCl 25 mL

약염기-강산 적정에서 당량점 pH

 

 

0.016 M NH3 25 mL + 0.016 M HCl 25 mL 혼합용액의 pH

 

 

What is the pH of the solution that results from mixing

25 mL of 0.016 M NH3 and 25 mL of 0.016 M HCl?

 

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

▶ 참고: 약염기-강산 적정

[ https://ywpop.tistory.com/2742 ]

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

 

> NH3의 몰수 = (0.016 mol/L) (25/1000 L) = 0.00040 mol

> HCl의 몰수 = (0.016 mol/L) (25/1000 L) = 0.00040 mol

> 혼합 용액의 부피 = 25 + 25 = 50 mL = 0.050 L

 

 

 

NH3의 몰수 = HCl의 몰수 이므로,

용액은 정확히 중화된다.

 

그러나

이때 생성된 NH4^+의 가수분해 때문에,

용액의 pH는 7이 되지 않는다.

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

 

 

 

산-염기 반응

NH3(aq) + HCl(aq) → NH4^+(aq) + Cl^-(aq)

 

NH3 : HCl : NH4^+ = 1 : 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

생성되는 NH4^+의 몰수 = NH3의 몰수 = 0.00040 mol

 

 

 

NH4^+의 몰농도 = 0.00040 mol / 0.050 L

= 0.0080 M

 

 

 

약염기의 짝산의 가수분해 반응

NH4^+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O^+(aq)

 

Kh = Ka = Kw / Kb

= (1.0×10^(-14)) / (1.8×10^(-5))

= 5.6×10^(-10)

 

 

 

Ka = [NH3] [H3O^+] / [NH4^+]

= (x) (x) / (0.0080 – x)

 

 

 

0.0080 – x ≒ 0.0080 이라 근사처리하면,

x = [Ka × C]^(1/2)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4294 )

 

= [5.6×10^(-10) × 0.0080]^(1/2)

= 2.1×10^(-6) M = [H3O^+]

 

 

 

pH = –log[H3O^+]

= –log(2.1×10^(-6))

= 5.7

 

 

 

답: pH = 5.7

 

 

 

 

[키워드] 약염기-강산 적정 기준문서, 약염기-강산 적정 당량점 기준문서, NH3-HCl 적정 기준문서, NH3-HCl 적정 당량점 기준문서